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COUV 241 - 2_Mise en page 1 17/02/2014 14:30 Page1
Les articles signés n’engagent que la responsabilité de leur auteur. Tousdroits de reproduction, traduction, adaptation, totales ou partielles sousquelques formes que ce soit, sont expressément réservés.
Articles are signed under the sole responsability of their authors.All reproduction, translation and adaptation of articles (partly or totally)are subject to copyright.
SOMMAIRE/SUMMARY
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
ORGANE OFFICIEL DE L’ASSOCIATION FRANÇAISE DES TUNNELS ET DE L’ESPACE SOUTERRAINOFFICIAL ORGAN OF THE FRENCH TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE ASSOCIATION
Revue bimestrielle n° 241Bi-monthly magazineJanvier/Février 2014
Dépôt légal 1er semestre 2014
ÉDITORIAL 3--Yann Leblais, Président de l’AFTESYann Leblais, President, AFTES
AFTES INFO 4--
INTERVIEW 9--Bruno Cavagné, Président de la Fédération Nationale des Travaux PublicsBruno Cavagné, Head of the French NationalFederation of Public Works
CHANTIERS / WORKSITES 51--
Mise en service de la Liaison Nord de Dijon Florent Robert, Michel Guinet, Julien Senaillet, Didier Saksik, Bruno le Monnier, Thierry Marquet
Commissioning of the Dijon North Link
INTERNATIONAL 65--
Séminaire international sur l’exploitationdurable des tunnels routiers Da Nang (Vietnam) - 23 au 25 octobre 2013Bernard Falconnat, Pierre Schmitz, Frédéric Walet
RECOMMANDATION DU GT6DE L'AFTES / RECOMMENDATION OF AFTES' WG6
Technologie du Boulonnage
Rock Bolting Technology
Razel-Bec3, rue René Razel
Christ de Saclay91892 Orsay Cedex
Tél. 01 69 85 69 85www.razel-bec.com
Photos : Tunnel de Talant
VISITE DE CHANTIER 68--
Visite du chantier du tunnel T6 à Viroflay (Yvelines)Jean Piraud
VIE DE L’AFTES 71--• Compte rendu de l’Assemblée Générale du 12 décembre 2013 Alain Mercusot
• Classement thématique des articlesparus dans TES en 2013Thematic classification of papers published in TES in 2013
AGENDA 80--
Congrès, Colloques, journées d’étudesTechnical events
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01_sommaire_Mise en page 1 17/02/2014 14:35 Page1
TUNNEL de VIOLAY
TUNNEL de BIELSA
Voiries souterraines des Halles
METAL SERVICE, Route de Nogent 45290 Varennes Changy - FranceContact commercial +33 (0) 4 76 73 75 17 Email : [email protected]
METAL SERVICE - SPLIT SET ®
Boulons d’ancrage et accessoires pour parois cloutées, galeries de mines et tunnelsRock bolts and accessories for mining, tunnelling and slope stability
2_ifsmetalservice_Mise en page 1 14/02/2014 11:56 Page1
EDITORIAL
Directeur de publication : Yann LEBLAIS - Rédacteur en chef : Maurice GUILLAUD - Comité de rédaction : Nicole BAJARD, CETU / Rédactrice du site AFTES - Anne BRISSAUD, Responsable
communication NFM Technologies - Didier DE BRUYN, Vice-Président ABTUS - Michel DUCROT, EIFFAGE TP - Pierre DUFFAUT, Ingénieur-conseil - Denis FABRE, professeur CNAM - Bernard FALCONNAT,
Ingénieur-conseil - Jean-Paul GODARD, Cadre de direction honoraire RATP - Jean-Bernard KAZMIERCZAK, INERIS - Benjamin LECOMTE, VINCI Construction - Alain MERCUSOT,
CETU / Secrétaire Général AFTES - Gilles PARADIS, SNCF IGOA Tunnels - Jean PIRAUD, ANTEA - Patrick RAMOND, Razel-Bec - Patrice SALVAUDON, Expert judiciaire - François VALIN, Comité MEP, AFTES
Michèle VARJABEDIAN, SYSTRA - AFTES - Siège social : AFTES - 15, rue de la Fontaine au Roi - 75011 PARIS - Tél. : +33 (0)1 44 58 27 43 [email protected] - Adhésion : Secrétariat AFTES : Sakina
MOHAMED - Site Web : www.aftes.asso.fr - Spécifique - Edition : 33, place Décurel - F 69760 LIMONEST - Maquette : Estelle PORCHET Publicité : Catherine JOLIVET - [email protected]
Tél. : 33 (0)4 37 91 69 50 - Télécopie : 33 (0)4 37 91 69 59 - Abonnement : [email protected]
D ear readers,
Our executive editor Maurice Guillaud has offered me the privilege of wri-ting the editorial for this first issue of 2014, for which I am very grateful.
As you know, the AFTES President is elected for three years, and so2014 will be the last year of my mandate. Time goes very quickly whenthings are exciting and wtth handful of challenges. Indeed, the past twoyears have seen a great many projects in our industry and been verybusy ones for our association, with plenty of content for our readers asa result. This issue includes the minutes of our general meeting in December, with all the relevant details. In summary, I amvery pleased to tell you that our association is in good health and achieving its goals. However, the greatest challenges still lie before us.
2014 is a very special year for AFTES; in addition to our internationalCongress in October in Lyon, we bring our candidature to host the WorldTunnel Congress in Paris in 2017. Our WTC2017 submission has beenput together by a group that has been working on it for almost a yearnow, led by Alain Balan. I believe the submission to be a good reflectionof our overriding ambition: breaking down the mental and regulatorybarriers between aboveground and underground space in urban environments. It has been drafted in line with the AITES criteria and-worth notice- delivered on schedule. At the same time, the Lyon 2014team headed up by Philippe Millard has been working flat out for everything to be ready and as innovative as ever. One example of thisis the concept competition launched for architecture students: above all,there can be no high-quality underground space if the designers involved do not interact fully. At the same time, I feel important to sharewith you our concern as to the relatively small number of declaredsponsors so far. Sponsors are vital if we are to generate additional investment and make the event even more interesting, therefore I inviteour members and readers to use their networks to help us in this jointeffort. Some of you may feel you cannot make much of a contribution,but I know that a well-placed word from you is often all that’s neededto ensure a favourable outcome. I would like to express my warmestthanks to these two groups on your behalf for their hard work, commit-ment and perseverance: success is never automatic and each detail involves its own particular challenges.
We should never forget that AFTES is not viable in the long term unlessthere is a favourable economic climate. This issue provides some relevant insights in an interview with Bruno Cavagné, the new chairmanof FNTP, France’s national federation of public works; he shares his assessment of our industry and highlights two key factors: anticipationand funding. On the technical side, I am delighted to see the long-awaited recommendation on bolting techniques published. I believethat this type of in-depth review is vital for readers, especially as ourrecommendations are playing an increasingly important role in clientconsultations.
I invite you to peruse this issue with all due attention, and critical awareness: TES is not only your journal; it is also a part of your assets, so the path to enrichment involves reading it – and respondingas appropriate.
Chers lecteurs,
Maurice Guillaud, notre rédacteur en chef, m’a octroyé le privilège de rédigerl’éditorial de ce premier numéro de 2014 et je l’en remercie.
Comme vous le savez, le président de l’AFTES est élu pour trois ans et 2014 est la dernière année de mon mandat. Que le temps passe vite lorsque les sujets sont intéressants et que les défis ne manquent pas ! Les deux années écoulées ont effectivement été riches en projets pour notre secteur et denses en contenu pour notreassociation et les lecteurs de notre revue. Vous trouverez dans ce numéro le compterendu de notre assemblée générale de décembre qui vous donne tous les détails. Enbref, je suis heureux et satisfait de pouvoir écrire que notre association se porte bienet atteint ses objectifs. Mais ce qui nous importe le plus est devant nous.
2014 est pour l’AFTES une année particulière qui ajoute à la réalisation de notre congrèsinternational en octobre à Lyon le défi de notre candidature à la tenue du Congrès mondial des tunnels en 2017 à Paris. Notre dossier WTC2017 a été conçu par unepetite équipe menée par Alain Balan et qui travaille depuis pas loin d’un an. Il reflètebien, me semble-t-il, notre grande ambition d’abolir les frontières mentales et règlementaires entre la surface et l’espace souterrain en site urbain. Il a été conçu dansle respect des critères donnés par l’AITES et, notons-le, remis dans les délais imposés.En parallèle, l’équipe Lyon 2014 menée par Philippe Millard travaille d’arrache-piedpour que tout soit prêt et innovant. Ainsi, elle a lancé un concours d’idées auprès desétudiants en architecture ; en effet, il n’y a point d’espace souterrain de qualité sansosmose entre tous ses concepteurs. Mais je veux aussi partager avec vous notre préoccupation sur la faiblesse actuelle du nombre des sponsors déclarés, gages d’investissements additionnels pour vous intéresser encore plus ; je vous incite, cherslecteurs et membres, à participer à l’effort commun en mobilisant vos réseaux ; jeconnais la modestie de certains mais je peux les assurer qu’un mot bien placé de leurpart peut déclencher la bonne décision. Le succès n’est jamais acquis et rien n’estbanal dans l’engagement de ces équipes que je remercie chaleureusement, en votrenom, pour leur travail et leur ténacité.
Nous ne devons jamais oublier qu’il n’y a pas d’AFTES viable à long terme sans uncontexte économique porteur ; pour nous éclairer, nous publions dans ce numéro unentretien avec le nouveau président de la FNTP, Bruno Cavagné, qui met en perspectivel’activité du secteur et rappelle les deux facteurs clés que sont l’anticipation et le financement. Sur le versant technique de cette revue, la publication de la recom-mandation sur la technologie du boulonnage me réjouit ; nous l’attendions depuis longtemps. Une telle remise à plat des connaissances me semble essentielle pour vous,chers lecteurs, d’autant que nos recommandations prennent toujours plus de poidsdans les consultations de nos maîtres d’ouvrage.
Je vous laisse découvrir ce numéro et, comme toujours, en faire une lecture attentiveet critique. TES est non seulement votre revue mais c’est aussi une part de votre patrimoine. Lire et réagir, c’est vous enrichir !
Yann Leblais, Président de l’AFTES / Yann Leblais - President, AFTES
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
3_edito241_Mise en page 1 17/02/2014 08:58 Page3
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4 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
AFTES INFO
France
La Commission d'enquête publique a donné un avisfavorable à l’extension de la ligne 11 du métro parisien entre Mairie des Lilas et Rosny Bois Perriergrâce à un tunnel de 6 km. L'enquête publique s’estachevée fin octobre. Les études préliminaires pourla première section de 3 km, qui sera creusée autunnelier, devraient être prêtes fin 2014. Le coût dece prolongement est estimé à 1,25 milliard d’euroset la mise en service pourrait avoir lieu en 2019.
The Public Enquiry Panel has ruled in favour of theextension of Paris metro line 11 between Mairie desLilas and Rosny Bois Perrier in a 6 km tunnel. Thepublic enquiry was completed at the end of October.The preliminary design work for the first 3 km section,to be excavated using a TBM, should be completedby the end of 2014. The estimated cost of this extension is €1.25 billion; the line could enter service by 2019.
D’autre part, le Syndicat des Transports d’Île deFrance (STIF) a approuvé le financement de 450 mil-lions d’euros pour l’extension de la ligne 14 entreSaint Lazare et Saint Ouen.
In other news, the Île-de-France Transport Associa-tion (Syndicat des Transports d’Île-de-France, STIF)has approved €450 million worth of funding for theextension of line 14 between Saint Lazare and SaintOuen.
City tunnel - Leipzig.
Prolongations des métros parisiens / Paris metro line extensions
Liaison entre gares parisiennes / Linking Paris rail terminalsTunnels franciliens / Tunnels in Île-de-France
De plus, 178 millions seront disponibles pour débuter en 2014 la seconde phase du prolongementde la ligne 4 entre Montrouge et Bagneux.
A further €178 million will be made available to commence the second phase of the line 4 extensionbetween Montrouge and Bagneux in 2014.
Le STIF a également approuvé les études prélimi-naires de l’extension de la ligne 1 entre Château deVincennes et Val de Fontenay; trois tracés serontprésentés et comparés. Enfin, la convention definancement pour lancer les études de l’extensionde la ligne 10 entre la gare d’Austerlitz et Ivry-sur-Seine a été approuvée.
STIF has also approved the preliminary design workfor the extension of line 1 between Château de Vin-cennes and Val de Fontenay: three different possibleroutes will be presented and compared. Lastly, thefunding agreement to launch design work for the line10 extension between Gare d’Austerlitz and Ivry-sur-Seine has also been approved.
L’institut d’aménagement urbain d’Île de France a publiéune étude suggérant la construction d’une ligne àgrande vitesse sous Paris entre les gares Montparnasseet du Nord. L’étude compare les principales gares fer-roviaires à Madrid, Londres, Berlin et Paris et note quecelles de Paris (Gare du Nord, Gare de Lyon, Gare SaintLazare et Gare Montparnasse) sont proches de la satu-ration. Une liaison souterraine, transformant ces garesterminus en gare de transit, devrait faciliter la circulationdes passagers entre le Nord et le Sud de la capitale.
The Île-de-France Urban Development Institute haspublished a report proposing the construction of a high-speed line beneath Paris between the Montparnasse and
Gare du Nord rail terminals. The report compares the major rail terminals of Madrid, London, Berlin and Paris,and notes that Gare du Nord, Gare de Lyon, Gare Saint Lazare and Gare Montparnasse in Paris are close tosaturation. An underground link would transform these terminus stations into through stations and facilitatepassenger traffic between the north and south of the capital.
Le contrat de 92,3 millions d’euros pour laconstruction de la tranchée couverte de 750 m delong entre Bonneuil-sur-Marne et Boissy-Saint-Léger, a été attribué au groupement Sogea TPI(mandataire) / GTM TP / Botte Fondations / VinciConstruction Terrassement / Emulithe / Sdel Infi /Cegelec Paris.
The €92.3 million contract for construction of the750 m-long covered trench between Bonneuil-sur-Marne and Boissy-Saint-Léger has been awarded to a consortium headed up by Sogea TPI and also including GTM TP, Botte Fondations, VinciConstruction Terrassement, Emulithe, Sdel Infi andCegelec Paris.
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
AFTES INFO
CDG ExpressLe Ministre français des Transports, M. Frédéric Cuvillier, a relancé le projet CDG Express qui permettrade relier en 20 minutes l’aéroport Charles de Gaulle à la gare de l’Est à Paris. Le tracé initial de 40km emprunterait des voies existantes sur 32 km et nécessiterait la construction de 8 km de voiesnouvelles, dont 2 km en souterrain. Le projet sera conduit par Aéroport De Paris et Réseau Ferré deFrance. Selon le ministre, le projet estimé à 1,7 milliard d’euros pourrait être partiellement financépar une taxe sur les billets d’avion.
France’s Minister for Transport Frédéric Cuvillier has relaunched the CDG Express project, planned tolink Charles de Gaulle airport to the Gare de l’Est rail terminal in central Paris. The initial 40 km routewould use 32 km of existing track and require the construction of 8 kilometres of new track, 2 kmunderground. The project will be coordinated by Aéroports De Paris and Réseau Ferré de France.According to the minister, the estimated €1.7 billion cost of the project could be partly funded bymeans of a tax on airline tickets.
Percement pour le tramway Châtillon-Viroflay / Breakthrough on the Châtillon-Viroflay tramway line
Métro de Marseille / Marseille metro
Le 14 janvier, le tunnelier à pression de terre Herrenknecht a terminé l'excavation de la section ensouterrain de 1,6 km entre Velizy et Viroflay du tramway T6 Châtillon-Viroflay L'excavation au tun-nelier a duré 8 mois et a été réalisée par le groupement Eiffage Travaux Publics (mandataire) / Solé-tanche Bachy qui avait obtenu le contrat en juin 2011. La longueur totale de cette ligne de tramwayest de 14 km, traversant 6 villes des Hauts-de-Seine et 2 des Yvelines. La section en surface quicompte 19 stations sera mise en service cette année, alors que la section souterraine et ses deuxstations sera ouverte l'an prochain. Le coût total du projet est de 384 millions d'euros, dont 103 mil-lions pour la partie en souterrain.
On January 14, the Herrenknecht EPB TBM completed excavation of the 1.6 km underground sectionof the T6 Châtillon-Viroflay tramway line between Velizy and Viroflay. TBM excavation lasted eightmonths and was carried out by a consortium consisting of Eiffage Travaux Publics (lead contractor)and Solétanche Bachy, which won the contract in June 2011. The tramway line extends for a total of14 km, passing through six towns in Hauts-de-Seine and two in Yvelines. The aboveground sectionhas 19 stations and will enter service this year; the underground section, with two stations, will beopened next year. The project has a price tag of €384 million – €103 million of which is for the under-ground section
Poursuite de la rénovation des tunnels franciliens / Ongoing renovation of tunnels in Île-de-France
Dans le cadre du programme de remise à niveau de 22tunnels d'Île de France, un appel d’offres a été publiépour l’élaboration des études pour la rénovation des tun-nels du Moulin (1,4 km) et Guy Môquet (1,1 km) sur l'au-toroute A86 à Thiais. Les travaux, estimés à 15,3 millionsd'euros, concerneront la construction de galeries desecours supplémentaires, l’amélioration du système deventilation et d’évacuation des fumées, la protectionincendie de la structure, le renouvellement des équipe-ments électriques et d’éclairage. Le montant des travauxest estimé à 15,3 millions d’euros.
As part of the upgrading works on 22 tunnels in Île-de-France, a call for tender has been issued covering designwork for the renovation of the Moulin and Guy Môquet tun-nels (1.4 km and 1.1 km respectively) on the A86 motorwayin Thiais. Works are expected to cost €15.3 million andinclude the construction of additional emergency galleries,improvements to the ventilation and smoke removal system,fire protection for the structure, and installing new electricaland lighting equipment. The estimated total cost of theseworks is €15.3 million.
Marseille Provence Métropole aapprouvé le financement de 5 mil-lions d’euros pour réaliser lesétudes de deux prolongements dela ligne 2 du métro. Au Sud, il est
prévu une extension de 4 à 5 km vers Saint Loup et au Nord une extension d’environ 5 km entre la stationCapitaine Gèze et le CHU. Le contrat pour les études del’extension vers le Nord devrait être attribué prochaine-ment. Le détail des 2 tracés sera disponible fin 2014début 2015.
Marseille Provence Métropole has approved €5 millionworth of funding to carry out design work for two extensionsof its Metro line 2. A southward extension of 4-5 km towardsSaint Loup and a northward extension of approximately 5 km between the Capitaine Gèze station and the hospitalare planned. The contract for the northward extension designwork is due to be awarded shortly. Details of the two routeswill be available in late 2014 or early 2015.
Tranchée couverte de la Victorine à Nice / Victorine covered trench in Nice
La métropole Nice Côte d’Azur a annoncé des changements dans la liaison routière prévue entrel’avenue Grinda et l’autoroute A8. Initialement, un tunnel mono tube de 750 mètres était prévu entrel’avenue Grinda et la sortie St Augustin. Les études d’un nouveau tracé, partiellement en tranchéecouverte, partiellement en surface, devraient être terminées en 2014. Le coût du projet est estimé à70 millions d’euros.
The Nice Côte d’Azur district authority has announced changes to the planned road link between AvenueGrinda and the A8 motorway. Initially, there was to be a single-tube tunnel 750 m long, running betweenAvenue Grinda and the Saint Augustin exit. Design work for a new route, partly in a covered trench andpartly at ground level, is due to be completed in 2014. The total cost of the project has been estimated at€70 million.
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International
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6 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
AFTES INFO
Le chantier de la ligne B du métro vient de débuter avec la construction des premièresstations et le creusement du puits d’entrée du tunnelier. Stations : Cleunay, Mabilais,Colombier, Gares, Saint-Germain, Saint-Anne : ce sont les six premières stations dela ligne B qui sortiront de terre en 2014. Les travaux doivent commencer pour cinqd’entre elles, et prochainement pour celle de la Mabilais. Après cette première vague,d’autres stations suivront courant 2014 : Saint-Jacques-Gaîté et La Courrouze enavril, Joliot-Curie en mai, Jules-Ferry en octobre. La construction des dernières seralancée en 2015. Quatre puits de ventilation seront aménagés dans le même tempstout le long de la ligne B. Ces travaux de gros œuvre dureront deux à trois ans selonles stations. Le puits d’entrée du tunnelier sera aménagé à La Courrouze, en bordurede l’avenue Jules-Magniez. Début des travaux fin décembre 2013-début janvier2014. La « base-vie » du tunnelier s’installera juste à côté de ce puits d’entrée, surune friche. Le tunnelier, long de 82 mètres et pesant 1400 tonnes, sera fabriqué àpartir de janvier par Herrenknecht sera assemblé à La Courrouze à l’automne 2014et commencera à creuser en direction de Cleunay en novembre. A raison de 300mètres par mois prévus, il devrait atteindre la station Cleunay fin 2014-début 2015.Il lui faudra trois ans pour creuser la partie de la ligne B en tunnel profond et sortirprès du rond-point des Gayeulles, à l'entrée nord du boulevard de Vitré.
Work on the city’s metro line B has just begun, with construction of the first stations and excavation of the TBM entrance shaft. The first six stations on theB line to see the light of day in 2014 will be Cleunay, Mabilais, Colombier, Gares,Saint-Germain and Saint-Anne. Works will be commencing on five of them verysoon, followed shortly thereafter by works on Mabilais. Other stations will followduring the course of 2014: Saint-Jacques-Gaîté and La Courrouze in April, Joliot-
Curie in May, and Jules-Ferry in October. Construction work on the remainingstations will begin in 2015. Five ventilation shafts will also be built at the sametime along the entire length of the B line. Structural works on the stations willlast between two and three years. The entrance shaft for the TBM will be built atLa Courrouze, adjacent to Avenue Jules-Magniez. Works will commence at theend of December 2013 or in early January 2014. The “base camp” for the TBMwill be set up adjacent to this entrance shaft on a brownfield site. Herrenknechtwill start building the TBM – 82 m long and weighing 1400 tonnes – in January.It will be assembled at La Courrouze in autumn 2014 and start excavating towardsCleunay in November. With a planned rate of progress of 300 m per month, itshould reach the Cleunay station in late 2014 or 2015. It will take another threeyears to excavate the deep-tunnel section of line B before emerging near theGayeulles roundabout, at the northern end of Boulevard de Vitré.
Ouverture du City Tunnel de Leipzig. Le 14 décembre,le City Tunnel de Leipzig de 3,9 km a été mis en serviceoffrant une liaison souterraine Nord-Sud au travers de laville avec des arrêts à la gare centrale, au marché, à laplace Wilhelm Leuscher et à la gare de Bavière. Les travauxont officiellement débuté en juillet 2003, mais le projet apris beaucoup de retard à cause des conditions géologiquesdifficiles. Le tunnel a été réalisé par le groupement Dywidag/ Alpine Bau / Strabag / Grund Und Sonderbau / Oevermann(lot B) et Wayss & Freytag (lot A).
Leipzig City Tunnel opens. On December 14, the 3.9 km-long Leipzig City Tunnel entered service, providing anunderground north-south link across the city with stops atthe central station, the market, Wilhelm Leuscher Squareand the Bayerischer Bahnhof station. Works officially com-menced in July 2003, but the project suffered from consi-derable delays due to adverse geological conditions. Thetunnel was built by a consortium consisting of Dywidag,Alpine Bau, Strabag, Grund Und Sonderbau and Oevermann(workpackage B) and Wayss & Freytag (workpackage A).
Métro de Rennes / Rennes metro
ALLEMAGNE / GERMANY-Tunnel du Semmering. L’administration autrichienne des chemins de fer a attribué le premier lot deconstruction du tunnel de base du Semmering. Le groupement Implenia Ag / Swietelsky TunnelbauGmbH a obtenu le contrat du tunnel bi-tube de Fröschnitzgraben qui correspond à une section de 12,9 km du tunnel de base. Les travaux démarreront de l’accès intermédiaire de Fröschnitzgrabenavec une excavation conventionnelle de 4 km vers Mürzuschlag. Dans la direction opposée, vers Gloggnitz, une section de 9 km sera excavée au tunnelier. Le montant du contrat de ce lot est de 623 millions d’euros. L’administration des chemins de fer devrait publier en 2015 un appel d’offrespour le deuxième lot, comprenant un tunnel bi-tube de 7 km à excaver par des méthodes convention-nelles. Enfin, l’appel d’offres pour le lot de Grauthschenhof devrait être publié en 2016. Ce lot concerneune section de 11 km de tunnel ainsi qu’une galerie d’accès de 1,4 km qui seront construits en traditionnel. Le tunnel de base du Semmering devrait être mis en service en 2024. Le coût total duprojet est estimé à 3,1 milliards d’euros.
Semmering Tunnel. The Austrian railway authority has awarded the first construction workpackage forthe Semmering base tunnel. A consortium consisting of Implenia Ag and Swietelsky Tunnelbau GmbHwon the contract for the Fröschnitzgraben twin-tube tunnel, which makes up a 12.9 km section of thebase tunnel. Works will begin from the intermediate access point at Fröschnitzgraben with 4 km ofconventional excavation towards Mürzuschlag. A 9 km section will be excavated by TBM in the oppositedirection towards Gloggnitz. The total cost of the contract for this workpackage is €623 million. In2015, the railway authority is due to publish a call for tender for the second workpackage, comprisinga 7 km twin-tube tunnel to be excavated conventionally. Finally, the call for tender for the Grauthschenhofworkpackage is due to be published in 2016. This workpackage is for an 11 km section of tunnel anda 1.4 km access gallery, to be built using conventional methods. The Semmering base tunnel is due toenter service in 2024. The total cost of the project has been estimated at €3.1 billion.
AUTRICHE / AUSTRIA-
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AFTES INFO
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
Plans pour un nouveau tunnel sous-marin. La municipalité de Kirkenes dans lecomté de Finnmark dans le Nord-Est du pays a présenté un plan pour construireun tunnel sous-marin entre Kirkenes et Vadsø. La ville est située sur une péninsulele long du fjord de Bøk, un bras du grand fjord de Veranger. Un tunnel routier de 60 km est proposé sous le fjord de Veranger afin de raccourcir le trajet entre lesdeux villes de 2 h 30 à 40 minutes. Un porte-parole de l’administration norvégiennedes routes considère que le projet est réaliste.
Plans for a new undersea tunnel. The municipality of Kirkenes in the county ofFinnmark in the north-east of the country has put forward a plan to build an underseatunnel between Kirkenes and Vadsø. The town is located on a peninsula on the Bøk fjord, a branch of the larger Varanger fjord. A 60 km road tunnel beneath theVaranger fjord has been proposed in order to bring down the journey time betweenthe two towns from two and a half hours to 40 minutes. A spokesman for the Norwegian highways authority believes that the project is realistic.
Premier percement sur le City Ring de Copen-hague. Le premier tunnelier a terminé une sectionde 600 m du tunnel bi-tube de 15,5 km du projetde métro City-Ring de Copenhague. Le 2 décembre,le tunnelier a percé dans la station Norrebro Runddelet devrait après entretien poursuivre l'excavationvers la station suivante Nuuks Plads. Le deuxièmetunnelier est actuellement en cours de préparationdans le puits de départ de Norrebroparken et devraitcommencer à creuser d'ici la fin de l'année. Quatretunneliers, construits par KAWASAKI HEAVY INDUS-TRIES et SELI, creuseront pendant 3 ans cette lignede métro.
First breakthrough on the Copenhagen Cityringencircle line. The first TBM has completed a 600 msection of the 15.5 km twin-tube tunnel for Copen-hagen’s Cityringen circle line metro project. OnDecember 2, the TBM broke through to the NorrebroRunddel station. Following a maintenance period, itis due to continue excavation towards the next sta-tion, Nuuks Plads. The second TBM is currentlybeing prepared in the Norrebroparken starter shaft,and is due to begin excavation by the end of the year.Four TBMs, built by Kawasaki Heavy Industries andSELI, will be excavating this metro line over the nextthree years.
Candidat préféré pour la section autoroutièreComarnic-Brasov. Le premier Ministre roumain,Mr Victor Ponta, a choisi le groupement VinciConcessions (37,5 %) / Strabag (37,5 %) / Aktor(25 %) comme candidat préféré pour la construc-tion de la section de 54 km de l’autoroute A3entre Cormaric et Brasov. Cette section comprend3 tunnels bi-tube (Sinaia, Bustei et Predeal) d’unelongueur cumulée de 10 km. La concession d’unedurée de 29 ans comprend la conception, laconstruction, le financement, l’exploitation et lamaintenance. Le contrat de concession devraitêtre signé en avril, pour un montant de 1,8 mil-liard d’euros. Les travaux de constructiondevraient être terminés en 2017.
Favoured candidate for the Comarnic-Brasovsection of motorway. Romanian prime ministerVictor Ponta has chosen a consortium made upof Vinci Concessions (37.5%) Strabag (37.5%)and Aktor (25%) as the preferred candidate forconstruction of a 54 km section of the A3 motor-way between Cormaric and Brasov. The sectioncomprises three twin-tube tunnels (Sinaia, Busteiand Predeal) with a total length of 10 km. The 29-year concession includes design, construc-tion, funding, operation and maintenance. Theconcession agreement is due to be signed inApril, for a total of €1.8 billion. Constructionworks are due to be completed in 2017.
DANEMARK / DENMARK-
NORVEGE / NORWAY-
Creusement au tunnelier en Norvège. Le démarrage de la reconstruction del'usine hydroéléctrique de Røssagå marque le retour du creusement aux tunneliers en Norvège. Dans les années 1970 jusqu'en 1980, l'emploi de cetteméthode d'excavation pour les projets hydroélectriques était courant. Ce retouren force est marqué également par le creusement au tunnelier du tunnel ferroviaire bi-tube de 20 km entre Oslo et Ski. De même, l'administration ferroviaire norvégienne a donné le choix aux entreprises de proposer une offrede construction, pour le tunnel d'Ulriken entre Arna et Bergen, soit en méthodesconventionnelles, soit au tunnelier.
TBM excavation in Norway. Commencement of reconstruction work on the Røssagå hydroelectric plant has marked a return to TBM excavation in Norway.From the 1970s through until 1980, the use of this excavation method for hydro-electric projects was widespread. This comeback has been further illustrated bythe TBM excavation of the 20 km-long twin-tube rail tunnel between Oslo andSki. Meanwhile, the Norwegian rail authority has offered contractors biddingfor the Ulriken tunnel between Arna and Bergen the option of proposing eitherconventional methods or TBM excavation.
NORVEGE / NORWAY-
ROUMANIE / ROMANIA-
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AFTES INFO
Crossrail confirme la résiliation du contrat de monitoring d'Itmsoil (New Civil Engineer du 30 janvier 2014)« Le contrat C701 avec Itmsoil a été terminé suite à leur incapacité à répondreà leurs obligations contractuelles envers Crossrail Ltd » a déclaré un porte-parolede Crossrail au magazine Ground Engineering, ajoutant que « Crossrail a désignéSoldata pour reprendre une partie des services d'instrumentation et de moni-toring et contrôler le système de monitoring mis en place. »Crossrail explique que Soldata est engagé sous le contrat C704 qui ne remplacepas directement le C701 car Crossrail reprend lui-même une partie de l'activitéavec ses ressources internes. Soldata confirme être sous le contrat C704 depuis l'an dernier mais « que satâche a considérablement augmenté depuis lors ».
Crossrail confirms monitoring contract cancellation. “The C701 contract with Itmsoil was terminated as a result of their failure to meettheir contractual obligations with Crossrail Ltd” a Crossrail spokesperson toldGE. “Crossrail has appointed Soldata to undertake certain instrumentation andmonitoring services and to oversee the asset monitoring network.”Crossrail has said that Soldata has been appointed under the C704 contract,which is believed to not directly replace C701 as Crossrail has confirmed that itwill perform certain other services through its in-house resources. Soldata has confirmed that it was appointed to undertake C704 last year but the“scope has increased dramatically since then”.
Gare souterraine à Genève. Le Canton de Genèvea alloué 19 millions d’euros aux chemins de fersuisses pour la réalisation d’études préliminairesen vue de construire une extension en souterrainde la gare de Genève-Cornavin D’autre part, le 15janvier, le Conseil d’Etat a proposé au GrandConseil de valider l’initiative et de l’adopter sanscontreprojet. Le coût total de cette nouvelle gareest estimé à 960 millions d’euros.
Underground railway station in Geneva. The Cantonof Geneva has earmarked €19 million for Swiss Railways to carry out preliminary studies for anunderground extension to the Genève-Cornavin railway station. Meanwhile, on January 15, the cantongovernment asked the Geneva parliament to approvethis initiative and adopt it without an alternative pro-ject needing to be put forward. The total cost of thisnew station has been estimated at €960 million.
GENÈVE / GENEVA-
Décès de Bruno FlourensNous avons la grande tristesse de vous faire part du décès de Bruno FLOURENS, survenu samedi11 janvier à l’âge de 58 ans, à la suite d’une longue maladie.
Bruno Flourens est entré à Réseau Ferré de France en 2001, en tant que chef de projet du bouchon ferroviaire de Bordeaux, puis du Service des projets d’investissements à la direction régionale Aquitaine Poitou-Charentes. Son évolution interne l’a amené ensuite au siège de notre entreprise, successivement à la direction de l’Exploitation, puisà la direction de la Rénovation du réseau dont il a assuré la responsabilité entre 2008 et 2009.De 2009 à 2012, il a été Directeur Régional Rhône-Alpes Auvergne de Réseau Ferré de France.
Diplômé de l’Ecole polytechnique (1978) et de l’Ecole nationale des Ponts et Chaussées (1980), cet ingénieur a bienconnu également la région lyonnaise. Après une première expérience à la DDE de la Haute Vienne (de 1980 à 1985),puis à la DRE d’Ile-de-France (de 1985 à 1989), sa carrière l’a en effet conduit à travailler au Centre d’Etudes Techniquesde l’Equipement de Lyon (de 1989 à 1993) comme responsable de la division Ouvrages d’art, et à la Compagnie Nationale du Rhône (de 1993 à 2001) où il a occupé le poste de directeur de l’Ingénierie.
Bruno Flourens laissera le souvenir d’un grand professionnel reconnu par tous ses interlocuteurs et d’un homme unanimement apprécié pour ses qualitésd’écoute et son souci de chacun.
ROYAUME UNI - LONDRES / UNITED KINGDOM - LONDON-
Contrats / Business
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
INTERVIEW
MTunnels & Espace Souterrain (T&ES) : Dès votre élection le 18 septembre dernier à la tête de la FNTP vous avez déclaré vouloirdonner la priorité à la défense de la compétitivité des entreprises du secteur des Travaux Publics et placer les Pouvoirs Publics face à leur responsabilité en les convainquant de la nécessité d’unedémarche d’investissement volontariste et innovante. En d’autrestermes, cela signifie-t-il que le Gouvernement n’a pas de programmeclair sur ses investissements et que nos entreprises, déjà fortementaffectées ces dernières années, risquent encore de souffrir plus en2014 sur le marché national ?Bruno Cavagné : Le secteur vient de connaitre six années consécutives de
baisse. Le chiffre d’affaires des Travaux Publics a diminué de 20% en euros
constants, et 15 000 emplois ont été perdus sur la période. L’année 2014 ne
s’annonce pas mieux car nous anticipons un nouveau recul de -4%. Les
années d’élections municipales sont traditionnellement défavorables pour
MTunnels & Espace Souterrain (T&ES): As soon as you were elected on 18 September last year as head of the French national federation ofpublic works (FNTP) you stated that you wanted to give priority to promoting the competitiveness of contractors in the Public Works sectorand to make the public authorities assume their responsibilities byconvincing them of the need for a proactive and innovative investmentapproach. In other words, does this mean that the Government does nothave a clear investment programme and that our contractors, having already suffered over the last few years, risk suffering even more in2014 on the domestic market?Bruno Cavagné: The sector has just seen six consecutive years of decline. Turnover in the Public Works sector has fallen by 20% in constant euros, and15,000 jobs have been lost over the same period. 2014 does not look any betteras we are expecting a further decline of -4%. The years when municipal electionstake place in France are traditionally unfavourable for investment but, in addition,
Bruno CavagnéPrésident de la Fédération Nationale des Travaux PublicsHead of the French NationalFederation of Public Works
Depuis son élection fin 2013 à la tête de la FNTP, Bruno Cavagné a déjàaccordé plusieurs interviews dans lesquelles – avec le franc-parler quile caractérise – il exprime ses soucis sur l’absence de véritable volontépolitique du gouvernement et des difficultés croissantes auxquellesdoivent faire face nos entreprises. Nous avons rencontré Bruno Cavagnéet lui avons posé quelques questions dont certaines plus spécifique-ment liées aux travaux souterrains.
Since his election in late 2013 as head of the French national federationof public works (FNTP), Bruno Cavagné has already given several interviews during which – with his well-known outspokenness – hehas expressed his worries concerning the government’s lack of politicaldetermination and the increasing difficulties being faced by our contrac-tors. We met with Bruno Cavagné and asked him a few questions, someof which specifically related to underground works.
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INTERVIEW M
l’investissement mais cette fois nous devrons faire face à une absence totale
de visibilité sur notre activité future : les incertitudes sont encore renforcées
par la suspension de l’écotaxe poids-lourds qui menace le financement de
l’AFITF, et donc celui des grands projets en cours et à venir ainsi que par la
réduction importante des dotations de l’Etat aux collectivités locales pour les
deux prochaines années. Enfin, les récentes annonces en matière de gouver-
nance et de répartition des compétences entre collectivités viennent se super-
poser à ces incertitudes avec une perte de visibilité de nos donneurs d’ordre
publics sur leur propre avenir.
MT&ES : Face à ces restrictions budgétaires, les grands du BTP sont-ils disposés à proposer spontanément aux autorités des PPP ouautres contrats innovants, pour mieux développer leur activité ?BC : Concernant les PPP, il faut d’abord rappeler qu’ils ne sont qu’un des
instruments de la commande publique, à côté des marchés « classiques ». Il
s’agit majoritairement de « petits contrats », inférieurs à 30 millions d’euros.
Le montant global correspond à environ 3% de l’activité TP en France. Il n’y
a donc pas que des grandes entreprises qui répondent aux PPP.
De plus, le recours à ces contrats reste encadré par une évaluation préalable,
portant notamment sur leur bilan « coûts-avantages ». Cette sélection des
projets et du mode opératoire vient d’ailleurs d’être renforcée par un nouveau
décret. Il confie un rôle d’expertise ou de contre-expertise au Commissariat
général à l’investissement pour les grands projets d’investissement de l’Etat.
Sur la situation du marché, la MAPP (Mission d’appui aux partenariats public-
privé) confirme pour 2014, un faible flux de contrats de partenariat strictement
TP. Ils pourraient être mis en œuvre pour des projets de type rénovation/régé-
nération, notamment sur des gares ou des travaux fluviaux.
Plus généralement, concernant les nouveaux montages contractuels, la FNTP
milite pour un nouveau type de contrat global, de conception-construction-
maintenance (hors financement). Il viserait les marchés des collectivités
territoriales, portant sur les
ouvrages de travaux publics d’un
montant de 15 millions d’euros
maximum. L’idée est que le maître
d’ouvrage / collectivité (pouvoir
adjudicateur) indique l’enveloppe
financière dont il dispose et que les
entreprises proposent la solution
la plus avantageuse en terme
technique et en qualité de service.
Il s’agit d’une formule « gagnant-
gagnant » : pour la collectivité,
this time we are having to deal with a totalabsence of visibility insofar as our future activity is concerned. These uncertainties havebeen further reinforced by the suspension ofthe HGV Eco-tax. This threatens the financingof the Agency for Financing the Transport Infrastructures of France (FITF) and, conse-quently, the financing of major projects currently underway or programmed, as well asa considerable reduction in State grants to local
authorities over the next two years. Finally, recent announcements concerninggovernance and the distribution of competences among local public authoritiesadd to these uncertainties through a lack of visibility among public decision-makers as to their own futures.
MT&ES: Faced with present and future budgetary cutbacks, are the major players in the Building and Public Works sector preparedto spontaneously approach the authorities and propose PPP or other innovative contracts to better develop their activity? BC: Insofar as PPP are concerned, it should not be forgotten that they are justone of the public procurement instruments alongside “conventional” procedures.They mainly concern “small contracts” representing less than €30 million. Theglobal amount corresponds to approximately 3% of the Public Works activity inFrance. As a result, it is not only large contractors that become involved in PPP.The use of these contracts also remains controlled by a preliminary evaluationthat, in particular, concerns their “cost-benefit” balance. In addition, this selectionof projects and operating mode has recently been reinforced by a new decreegiving a role of expertise or counter-expertise to the general investment com-missariat for major State investment projects. Concerning the market situation, MAPP confirms that for 2014, there will be alow level of strictly Public Works partnership contracts. These could be appliedto renovation/regeneration type projects, especially for stations and river works. More generally and concerning the new contractual structures, the French natio-nal federation of public works (FNTP) is campaigning for a new type of globaldesign-construction-maintenance contract (excluding financing). This wouldapply to contracts with local authorities concerning public works for an amountnot exceeding €15 million. The concept is that the client/local authority (contrac-ting authority) states the financial envelope it has available and that the contrac-tors propose the solution most advantageous technically and in terms of servicequality. It is a win-win formula: for the local authority it means having a fixed
NOUS DEVRONS FAIRE FACE À UNE ABSENCE TOTALE DE VISIBILITÉ SUR NOTRE ACTIVITÉ FUTURE…
WE ARE HAVING TO DEAL WITH A TOTAL ABSENCE OF VISIBILITY INSOFAR AS OUR FUTUREACTIVITY IS CONCERNED
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
INTERVIEW
budget while being able to benefit from innovative proposals and, for the contrac-tors, to be able to promote their know-how at a fair price within a system thatdoes not permit abnormally low bids.
MT&ES: What do you think of the Eco-tax? What new resources wouldyou propose to the Government if its implementation were to be indefinitely deferred?BC: The suspension of the HGV Eco-tax threatens the financing of the Agencyfor Financing the Transport Infrastructures of France (AFITF) and therefore thefinancing of large projects already underway (completion programmed up to 2016), as well as the new large projects included in the report published bythe “Mobilité 21” Commission and the contract planning between the State andthe regions whose new form is programmed to be launched this year for completion in 2020. Over a full year, just over €800 million will be lacking fromthe AFITF budget for financing its investments programme. This risks over 8,000 job losses. As from today, we ask for two things: In the short term and until a lasting solution is found, for the State to compensatefor the loss of revenue resulting from the suspension of the Eco-tax (€500 millionin 2014, €800 million over a full year). In the medium term, the implementationof a lasting replacement solution guaranteeing at the very least, the same levelof income for the Agency (for an AFITF budget of €2.2 billion per year up to2016, and €2.5 billion as from 2017). This would permit the implementation ofthe favourable scenario proposed by the “Mobilité 21” Commission. There are several possible options: • Amend the Eco-tax (extension to the perimeter of taxable roads to bring down
the unit cost per kilometre, raising of the determined tonnage level as per, forexample, the German model.)
• Partially regionalise the Eco-tax (additional tax). However, the FNTP is not infavour of total regionalisation as this would prevent any national land useplanning policy
• Earmark all or part of revenues from another environmental tax component(such as the carbon tax)
MT&ES: If you are willing, we would now like to briefly discuss relationsbetween FNTP and AFTES (French tunnelling and underground space association) through the dual prism of STS (underground works association) and SOFFONS (association of drilling, boring and specialfoundations contractors) which are both very close to AFTES. While thecumulated turnover of these two specialist sectors only represents asmall percentage of the total Public Works activity, being approximately4% for the domestic market and 8% for the international market, theworks in both these areas are generally highly specialised or particularlyspectacular (road and rail tunnels, metros, major excavations, hydraulicgalleries, etc.). What do you essentially want from AFTES? Do you want itto bolster the excellent technical reputation held by the French or givebacking to your commercial activity? In what form? BC: AFTES allows the spreading of French technical skills and knowledge in thefield of underground works to our contractors. The amount of rehabilitation worksand the need to improve technical characteristics and safety imply a sustainedlevel of activity in the years to come. The underground world has now becomea space with great prospects that go far beyond the standard dimension of simple
sécuriser son budget tout en bénéficiant de propositions innovantes, et pour
les entreprises, valoriser leur savoir-faire à un juste prix dans un système ne
permettant pas d’offres anormalement basses.
MT&ES : Vous avez évoqué plus haut la menace de suspension de l’écotaxe. Quelles nouvelles ressources proposeriez-vous au Gouvernement si sa mise en route était durablement différée ?BC : La suspension de l’écotaxe poids-lourds menace le financement de l’AFITF,
et donc celui des grands projets en cours (achèvement prévu à horizon 2016),
des nouveaux grands projets inscrits au rapport de la Commission
« Mobilité 21 », mais aussi des Contrats de Plan Etat-Régions dont la nouvelle
génération doit être lancée au cours de cette année pour s’achever en 2020.
En année pleine, ce sont un peu plus de 800 millions d’euros qui vont manquer
au budget de l’AFITF pour financer son programme d’investissements, menaçant
de disparition plus de 8 000 emplois.
Désormais, nous demandons deux choses :
A court terme, et tant qu’aucune solution pérenne n’est trouvée, la compensation
par l’Etat de la perte de recettes induite par la suspension de l’écotaxe
(500 millions d’euros en 2014, 800 millions d’euros en année pleine). A moyen
terme, la mise en place d’une solution pérenne de remplacement garantissant,
au moins, le même niveau de recettes à l’Agence (pour un budget de l’AFITF
de 2,2 milliards d’euros par an jusqu’en 2016, de 2,5 milliards d’euros à partir
de 2017 : permettant la réalisation du scénario dit favorable proposé par la
Commission « Mobilité 21 »).
Plusieurs options sont possibles :
• Amender l’écotaxe (extension du périmètre des routes taxables pour en alléger
le cout unitaire au kilomètre, relèvement du tonnage retenu selon le modèle
allemand par exemple …)
• Régionaliser pour partie l’écotaxe (taxe additionnelle). En revanche, la FNTP
n’est pas favorable à une régionalisation totale qui mettrait un terme à toute
politique nationale d’aménagement du territoire
• Affecter toute ou partie des recettes d’une autre composante de la fiscalité
écologique (exemple de la taxe carbone…)
MT&ES : Parlons maintenant un peu – si vous le voulez bien – des relations de la FNTP et de l’AFTES à travers le double prisme du Syndicat des Travaux Souterrains (STS) et du Syndicat des Entrepreneurs de sondages, forages et fondations spéciales (SOFFONS) tous deux très proches de l’AFTES. Certes, le chiffre d’affaires cumulé de ces deux spécialités ne représente qu’un faiblepourcentage de l’activité totale des TP, environ 4% sur le marché intérieur et 8% sur le marché extérieur, mais dans ces deux secteurs,les travaux sont souvent très techniques et très spectaculaires (tunnels routiers ou ferroviaires, métros, grandes excavations, galeries hydrauliques, etc.). Qu’attendez-vous principalement del’AFTES ? Qu’elle conforte la notoriété technique des Français ouqu’elle soutienne votre action commerciale ? Sous quelle forme ? BC : L’AFTES permet d’offrir un rayonnement de la technique et du savoir-faire
français en matière de travaux souterrains au service de nos entreprises.
De plus, l’importance de travaux de réhabilitation et d’augmentation des carac-
téristiques, de sécurisation, offrent une perspective d’activité soutenue dans
les années à venir. Le souterrain est devenu aujourd’hui un espace d’avenir qui
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contient beaucoup plus que la dimension classique des seules infrastructures
de transport, et qui englobe largement tout le potentiel que constitue la dimen-
sion souterraine à un moment où les espaces en surface deviennent plus rares
et doivent être préservés. L’AFTES œuvre depuis plus de quarante ans à informer
utilement tous les acteurs du sous-sol sur le plan technique, contractuel,
social…. Et constitue un véritable carrefour des différents acteurs du souterrain
avec une volonté permanente d’associer à la fois les maîtres d’ouvrage, les
sociétés d’ingénierie, les centres de recherche et de formation, les entreprises,
les architectes, les urbanistes, les équipementiers, les enseignants…
MT&ES : Allons un peu plus loin sur ce développement de l’espacesouterrain que vous évoquez : croyez-vous qu’une utilisation plus large et plus rationnelle du sous-sol urbain, en permettant de reconquérir des espaces en surface, contribuerait ainsi à l’amélioration de la qualité de vie des habitants ?BC : Un projet me semble particulièrement pertinent dans ce domaine, il s’agit
du projet national « Ville 10D – Ville d’idées» qui vise à développer une recherche
appliquée sur la contribution du sous-sol au développement urbain durable. Il
cherche à faire émerger les conditions d’un nouveau type de planification de
l’aménagement des villes par une meilleure prise en compte des interactions
positives entre la surface et le sous-sol. Il a pour ambition d’améliorer la connais-
sance sur la ressource sous-sol et de montrer qu’il existe une alternative crédible
au seul aménagement de la surface. Pour cela, il nous faut connaître et recon-
naître le sous-sol pour ce qu’il est : « une véritable ressource » pour le
développement urbain durable.
Ce qui peut paraître évident suscite de nombreuses questions : des freins
culturels, juridiques, économiques ou techniques, réels ou fictifs s’opposent à
cette prise de conscience. Quel accès aux données du sous-sol ? Quels sont
les impacts potentiels de décisions inopportunes prises en raison d’une
information incomplète et quelles sont les méthodes à mettre en œuvre pour y
parer ? Quelles fonctions urbaines peuvent être transférées en sous-sol en
créant une valeur ajoutée supplémentaire ? A quelles
conditions les aménagements souterrains conduisent-ils
à une ville durable et quels en sont les indicateurs ? Quels
peuvent être les équilibres économiques liés aux supplé-
ments d’investissement de la construction en souterrain ?
Quelle complémentarité et quelle synergie entre les
aménagements de surface et les aménagements en
souterrain ? Quelles sont les conditions d’une appropria-
tion par l’homme de l’espace souterrain ? Ville 10D » est
donc basée sur le principe d’une recherche de faisabilité
globale, du plus technique au plus sociétal.
transport infrastructures. It now encompasses all thepotential represented by the underground dimension ata moment in time when surface spaces are becomingincreasingly rare and need to be preserved. For over 40years, AFTES has worked to usefully inform and keep upto date all those involved in the technical, contractual,social, etc. aspects of underground space. It provides anextraordinary exchange hub for the various undergroundspace stakeholders and has fully understood the need tobring together clients, engineering firms, research and
training centres, contractors, architects, town planners, equipment suppliers,teachers, etc.
MT&ES: Do you have great export ambitions in the underground workssector? How are FNTP members positioned when it comes to international competition? Which are your target countries and whatmajor projects are you focussing on?BC: Because of the high level of risks in this activity, very few French contractorsare present on the export side of underground works. Large groups such as Vincifor the Cairo metro which is currently under construction, or Bouygues for anunderwater tunnel in Hong Kong, provide exceptions to the rule. At present, dueto the specific nature of these types of works, contractors are highly selectiveand each contractor has adopted its own particular approach. The question ofsharing risks between contractors and clients is very important. There is no rea-son why the contractor should be the only entity to bear the risks inherent inunderground works.
MT&ES: Currently, a number of major underground works in France are programmed for 2015-2016 such as the Lyon – Turin rail link and,above all, the Grand Paris Express with its 150 km of tunnels and 72 underground stations. These works, which will follow on from projects currently reaching the end of their construction phase, represent a major prospect for French contractors. What conditions haveto be met for these contractors to be well-positioned at the given moment to seize these opportunities? BC: Grand Paris represents a considerable medium term contract for under-ground works as the Grand Paris Express metro lines will be underground overthree quarters of their routes. One of the characteristics of these site works willbe the considerable depth of the tunnel (an average of 30 metres). It will obviouslybe necessary to take the very dense urban environment into consideration along-side environmental constraints, such as the presence of the river Seine, water
LE SOUTERRAIN EST DEVENU AUJOURD’HUI UN ESPACE D’AVENIR
THE UNDERGROUND WORLD HAS NOW BECOME A SPACE WITH GREAT PROSPECTS
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
INTERVIEW
MT&ES : Avez-vous de grandes ambitions à l’export dans le domainedes travaux souterrains ? Comment se positionnent les membres de la FNTP dans la compétition internationale ? Quels sont vos payscibles et les grands projets que vous visez ?BC : En raison des risques importants que comporte cette activité, très peu
d’entreprises françaises sont présentes à l’export dans les travaux souterrains,
hormis les grands groupes comme par exemple Vinci pour le métro du Caire
actuellement en construction ou Bouygues pour un tunnel sous-marin à
Hong-Kong. A l’heure actuelle, du fait de la spécificité de ce type de travaux,
les entreprises sont très sélectives et chaque entreprise a une politique qui
lui est propre en la matière. La question de la mutualisation des risques entre
entreprises et maîtres d’ouvrages est très importante. L’entreprise ne doit pas
supporter seule les risques inhérents aux travaux souterrains.
MT&ES : Actuellement, de grands projets de travaux souterrains seprésentent en France à l’horizon 2015-2016 tels que le Lyon –TurinFerroviaire et surtout le Grand Paris Express avec ses 150 km detunnels et ses 72 stations souterraines. Ces travaux, qui viendrontprendre le relais de chantiers actuellement en fin de construction,représentent une perspective majeure pour les entreprises françaises. Quelles sont les conditions pour que ces entreprises soient,le moment venu, en bonne position pour saisir ces opportunités ?BC : Le Grand Paris représente un marché considérable à moyen terme pour
les travaux souterrains puisque les lignes de métro du Grand Paris Express
seront souterraines pour les trois quarts du tracé. Une des caractéristiques de
ce chantier sera la profondeur importante du tunnel (30 m en moyenne). Il faudra
bien évidemment prendre en compte l’environnement urbain très dense et les
contraintes environnementales telles que la présence de la Seine, des nappes
phréatiques, de zones de carrières et la topographie du terrain (forte déclivité).
Je ne doute pas que les entreprises se mettent en ordre de marche pour réaliser
ces travaux. Pour le Lyon-Turin, avec ses 140 km de ligne nouvelle dont 84 km
enterrés à l’horizon 2025, c’est aussi des perspectives d’activité importantes
qui vont être offertes aux entreprises. Ce qui me paraît essentiel, c’est la
nécessité d’anticiper le plus en amont possible les travaux souterrains pour
permettre aux constructeurs de fabriquer les tunneliers en temps et en heure
pour être prêt lors du démarrage des travaux. Reste à régler le problème du
financement.
MT&ES : Il nous reste à vous remercier d’avoir bien voulu répondre
à nos questions et à vous inviter à la prochaine Assemblée Générale de
l’AFTES (qui d’ailleurs se déroulera dans les locaux de la FNTP en décembre
prochain) pour nous faire le point de l’activité 2014 que nous souhaitons la
meilleure possible. t
Propos recueillis par Maurice Guillaud(certaines questions ont été suggérées par Jean PIraud)
tables, quarries and the topography of the land (steeply sloped). I am sure thatcontractors have already started carrying out the studies needed for these works.For the Lyon-Turin link with 140 km of new tracks to be laid by 2025, including84 km to be buried underground, it is also the prospect of a high level of activitybeing offered to the contractors. I consider it essential, as far upstream as possible, to anticipate the underground works so that industrialists can completethe construction of tunnel boring machines on time and be ready to immediatelybegin work. However, this leaves the problem of financing to be resolved.
MT&ES: Just one last more general question concerning the development of underground space: do you feel it important to makegreater and better use of the urban underground space in order to regainland on ground level and thus contribute to improving the quality of life of citizens?BC: There is a project that I find particularly relevant in this field. This project,“Ville 10D – Ville d’idées” (city of ideas), aims to develop research applied tothe contribution of underground space to sustainable urban development. Itseeks to create the conditions for a new type of development planning for citiesby better taking into consideration the positive interactions between ground leveland the underground space. Its goal is to improve the understanding of theunderground resource and demonstrate that there is a credible alternative to simply developing on ground level. To that end, we need to understand andrecognise the underground space for what it is: “a true resource” for sustainableurban development. However, what might seem self-evident raises a large number of questions andcultural, legal, economic and technical constraints that, whether real or imagi-nary, oppose the development of this awareness. What access is there to under-ground space data? What are the potential impacts of inappropriate decisionstaken due to incomplete information and what methods can be introduced toavert this situation? What urban functions might be transferred to the under-ground space while creating an additional added value? Under what conditionscan underground layouts contribute to a sustainable city and what are the indi-cators? What might be the economic balances linked to the added investmentneeded for construction underground? What complementarities and synergiesexist between surface level developments and underground developments? Whatconditions are required for people to appropriate the underground space?Ville 10D is therefore based on the principle of a search for global feasibility,from the most technical to the most societal aspects.
MT&ES: It only remains for us to thank you for answering our questions and to invite you to the next AFTES General Assembly (which will be held inFNTP premises) to review 2014 activities that we hope to see as successful aspossible. t
Interview by Maurice Guillaud (some questions were suggested by Jean Piraud)
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RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1 M
14 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
Technologie du Boulonnage
L’A.F.T.E.S. recueillera avec intérêt toute suggestion relative à ce texte.
Texte présenté par Paul ROUX (Spie batignolles TPCI) Animateur du groupe de travail
Ce document a été réalisé avec la collaboration de :Patrick BIENFAIT (Egis Tunnels) - Stéphane BLOND (Bec Fayat) - Anne BOUVARD (Tractebel Engineering) - Guy CUEILLE (Razel) - Sylvain ECKERT (Vicat)
Michèle FEMELAND (CETU) - Romain GARNERO (Spie batignolles TPCI) - Daniel GILLE (Atlas Copco) - Christophe JASSIONNESSE (GEOS)Philippe KOENIG (Atlas Copco) - François LAIGLE (EDF/CIH) - Bernard LASNE (Dodin Campenon Bernard)
Renzo MARUCCO (Mecsider) - Patrick SABY (Metal Service/Thema) - Rémy WITTMANN (Minova)
Cette recommandation a été approuvée par le Comité Technique de l’AFTES suite à une relecture critique du texte par :Pierre HINGANT (EGIS) - Alain MERCUSOT (CETU) - Jean PIRAUD (ANTEA) - Loïc THEVENOT (EIFFAGE) - Jean LAUNAY (VINCI) - Christian PLINE (GEODATA)
1 - Introduction : définition et typologie du boulonnage 3-1.1 - Boulons à ancrage ponctuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
1.2 - Boulons à ancrage réparti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
1.3 - Boulons mixtes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
1.4 - Boulons à friction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
1.5 - Boulons coulissants et autres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
1.6 - Boulonnage de front . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1.7 - Boulonnage de radier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
2 - Foration 12-2.1 - Techniques de foration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
2.2 - Exécution de la foration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
2.3 - Travaux spéciaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
3 - Boulons 17-3.1 - La tige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
3.2 - Pointe ou dispositif d’ancrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
3.3 - La tête . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
3.4 - La plaque de répartition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
3.5 - Protection contre la corrosion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
3.6 - Caractéristiques utiles au dimensionnement . . . . . . . . . . . .21
4 - Ancrages 22-4.1 - Ancrage ponctuel ou ancrage mécanique . . . . . . . . . . . . . . .22
4.2 - Scellement à la résine ou au coulis . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
4.3 - Boulons à friction à expansion hydraulique . . . . . . . . . . . . .29
4.4 - Boulons à friction enfoncés par percussion (à force) . . . . . .31
4.5 - Ancrage mixte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
4.6 - Boulons autoforeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
5 - Securité de la phase boulonnage 35-5.1 - Textes de référence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
5.2 - Evaluation et analyse des risques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
5.3 - Mesures à prévoir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
6 - Contrôle du boulonnage 38-6.1 - Principes de contrôle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
6.2 - Contrôle des constituants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
6.3 - Modes opératoires des essais de traction et d'arrachement sur boulons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
6.4 - Surveillance des boulons en cours de chantier . . . . . . . . . .44
7 - Matrice d’interprétation 45-
Sommaire
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15
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
Le boulonnage, dont la technologie est l’objet de cette recommandation,
constitue l’un des éléments les plus fondamentaux intervenant dans les tech-
niques de soutènement des tunnels principalement réalisés par méthode
conventionnelle.
Cette recommandation traite (Fig. 1) :
• du boulonnage radial, voûte, piédroits, radier
• du boulonnage de front (longitudinal)
• du boulonnage par enfilages longitudinaux obliques
Le boulonnage peut être complété par d’autres moyens de soutènement :
cintres, béton projeté, treillis…
Elle se limite aux travaux utilisant des matériels courants. Les technologies
spécifiques faisant appel à des matériels particuliers comme les boulons de
très grande longueur (au-delà de 15m, câbles ou tirants) ne sont pas traitées.
La longueur des boulons radiaux est en générale comprise entre 1/3 et 1/2 de
la plus grande ouverture transversale de l’excavation. De ce fait, pour des
ouvrages classiques, leur longueur n’excède pas 6 m. Pour le boulonnage
longitudinal, la longueur des boulons se situe classiquement entre 8 et 15 m.
D’une manière générale cinq grands types de boulons sont à distinguer :
1.1 - Boulons à ancrage ponctuel
Le boulonnage à ancrage ponctuel consiste à relier le plan de la surface excavée
à un point profond de roche intacte. L’ancrage est généralement assuré par un
dispositif mécanique (Fig. 2) mais peut occasionnellement être associé à un
scellement de la barre en fond de trou par résine.
Classiquement, l’ancrage en fond de trou s’obtient par un blocage d'une coquille
d'expansion sur la paroi du trou suite à l’enfoncement d’un coin par traction
mécanique obtenue par vissage. La mise en tension du boulon par précontrainte
– induite par serrage de l’écrou de tête ou par expansion ou décompression
des terrains – est indispensable pour obtenir une efficacité optimale de ce sys-
tème de soutènement.
L’avantage majeur du boulonnage à ancrage ponctuel est sa mise en œuvre
rapide ainsi que son efficacité immédiate. Cette efficacité ne se maintient cepen-
dant dans le temps que si la roche ne flue pas au voisinage de l’ancrage.
Ce type de boulon peut de plus être mis en œuvre en cas de venues d’eau dans
le forage.
Les caractéristiques standard sont des diamètres de 16 à 20 mm pour des
longueurs comprises entre 1,50 et 3,00 m.
1.2 - Boulons à ancrage réparti
Le boulonnage à ancrage réparti consiste à sceller des barres métalliques (ou
autres) sur toute leur longueur dans le trou d’ancrage. Le produit de scellement
est généralement de la résine, du mortier de ciment ou du coulis (Fig. 3).
Le scellement réparti sur toute la longueur du trou d’ancrage garantit une bonne
pérennité du boulon.
1.2.1 - Scellement à la résine
La résine est généralement introduite sous forme de cartouches dans le trou
d’ancrage.
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1
1 - Introduction : définition et typologie du boulonnage-
Vissage sur la plaque
noix coins
Fig. 2 - Schéma du boulon à ancrage ponctuel.
Vissage dans la noix
écrou
barre
Plaque d’appui simple
Fig. 3 - Schéma du boulon à ancrage réparti.
Boulonnage radial Boulonnage longitudinal du front
Boulonnage longitudinal, enfilage
Fig. 1 - Schéma des différents types de boulonnage utilisés.
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16 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
Ce type de scellement est habituellement utilisé pour des boulons jusqu’à 4 m
de longueur, son efficacité est de l’ordre de 5 à 15 minutes.
1.2.2 - Scellement au mortier
Ce scellement consiste à enfoncer le boulon dans le trou d’ancrage préalable-
ment rempli d’un mortier thixotropique permettant la tenue de ce mortier même
dans les trous verticaux forés en voûte ainsi qu’un très bon remplissage du trou
de forage.
Ce type de scellement est habituellement utilisé pour des boulons de longueur
inférieure à 5m. Son efficacité est différée en fonction du temps de prise du
mortier.
1.2.3 - Scellement au coulis
Ce scellement consiste à injecter au coulis le boulon après sa mise en place
dans le trou de forage par l'intermédiaire d'un tube ou flexible attaché à la tige.
Ce type de scellement est habituellement utilisé pour des boulons de longueur
supérieure à 5 m. Son efficacité est différée en fonction du temps de prise du
coulis.
1.2.4 - Cas particulier des boulons autoforeurs (Fig. 4)
Ce type de boulons consiste en une tige métallique creuse munie en son extré-
mité d’un taillant perdu utilisé pour la foration du trou d’ancrage. Le scellement
est effectué en injectant le produit de scellement par l’intérieur du boulon.
Le boulon autoforeur convient particulièrement aux terrains fracturés et pour
des grandes longueurs d’ancrage.
Son efficacité est différée en fonction du temps de prise du produit de scellement
(coulis de ciment, mortier ou résine).
Ce type de boulon est également utilisé pour les enfilages.
1.3 - Boulons mixtes
Le boulon mixte (Fig. 5) est un
boulon à ancrage ponctuel,
scellé dans un deuxième
temps par injection d'un pro-
duit de scellement.
Ces boulons présentent
l’avantage d’apporter une
efficacité immédiate grâce à
l’ancrage ponctuel, et de
pouvoir ensuite être injecté,
améliorant la pérennité et
renforçant ses performances.
Certains boulons à friction peuvent être équipés d’un taillant perdu utilisé pour
la foration (autoforeurs) et deviennent mixtes par injection (Fig. 6).
1.4 - Boulons à friction
Les boulons à friction sont des profilés métalliques creux et minces mis en
contact intime avec la roche, sur toute leur longueur, de façon à permettre une
tenue par friction. Leur efficacité est immédiate.
Cette friction entre le terrain et le boulon peut être assurée de deux façons
différentes :
• Soit par expansion hydraulique du profilé dans le trou de forage, par injection
d’eau sous pression à l’intérieur du dit profilé tube fermé (Fig. 7).
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1 M
écrou Plaque plane Manchon avec arrêt central permettant
un contact direct entre les tiges limitant ainsi les pertes d’énergiedurant la foration
Fig. 4 - Schéma d’un boulon autoforeur type MINOVA SDA®.
Tige fabriquée en tubes de haute qualité avec un pas de vis roulé à froid (pas standard à corde ou trapézoïdal)
Plaque bombéeen acier platformé à froid
Tube de protection si nécessaire Coulis
Divers types de taillantspermettent une foration
rapide dans les terrains etroches de nature diverse
Flexibles d’injection et d’évent
Dispositif d’ancrage mécanique
Tige d’acier
Forage de boulonnagerempli de coulis ou de mortier
Fig. 5 - Schéma de principe du boulon mixte.
Fig. 6 - Schéma du boulon à friction autoforeur.
1. Boulon à friction2. Plaque d’ancrage3. Taillant
4. Tige de foration5. Anneau de frappe6. Manchon
tube à expansion en acier
Plaque d’appui
Fig. 7 - Schéma du boulon type Swellex®.
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
• Soit par poussage en force d’un tube fendu dans le trou de forage, le diamètre
initial du profilé fendu étant supérieur à celui du trou (Fig. 8).
Le boulon à friction travaille par frottement sur les parois du trou. Dans le cas
du Split Set®, la possibilité d’une injection et du scellement du profil augmente
la capacité de l'ancrage.
1.5 - Boulons coulissants et autres
Il existe des boulons coulissants, adaptés aux conditions de « rupture brutale »
de la roche (« rock burst »).
Il peut s’agir de boulons de type
mixte comme le « Cone Bolt® » :
les efforts produits par la défor-
mation brutale de la roche sont
transférés à la tige via la plaque
d’ancrage. Pour que ces efforts
atteignent la limite de fonction-
nement en ancrage réparti, un
revêtement spécial de la tige
favorise le glissement.
Le glissement de la tige dans le scellement entraîne le poinçonnement
du coulis par l'ancrage et permet un déplacement du boulon qui garde son
efficacité (Fig.10).
D’autres systèmes destinés à absorber des déformations brutales de la roche
ont été développés, utilisant par exemple le déploiement d'éléments coudés
constituant quelques segments de la tige « D-Bolt® » (Fig.11).
1.6 - Boulonnage de front
Cette technique est utilisée pour prévenir une déformation du front de taille,
les boulons sont mis en œuvre perpendiculairement au front.
La reprise du creusement dans le front boulonné nécessite l’utilisation de bou-
lons facilement destructibles, habituellement en fibre de verre et scellés au
coulis de ciment sur toute leur longueur.
Pour des considérations géotechniques et de chantier, il s’agit surtout de bou-
lons de grande longueur : 1,5 à 2 fois le diamètre de l’excavation. A l'avance-
ment, les boulons sont mis en œuvre de façon à maintenir un recouvrement
d’environ 1/3 de leur longueur.
1.7 - Boulonnage de radier
Dans certains cas, les radiers peuvent recevoir un confortement par boulon-
nage de type radial soit par des boulons métalliques, soit par des boulons en
fibre de verre pour des excavations réalisées en plusieurs phases dans des
terrains gonflants.
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1
Fig. 8 - Schéma du boulon type Split Set®.
Fig. 9 - Schéma du boulon mixte type Cone Bolt®.
Fig. 10 - Schéma de fonctionnement du "cone bolt®".(d’après McKenzie, R, Use of Cone Bolts in Ground Prone to Rockburst, Coal Operators' Conference,University of Wollongong & the Australasian Institute of Mining and Metallurgy, 2002)
Fig. 11 - Shema du boulon type D-Bolt®.
Avant rupture brutale
Aprèsrupture brutale
2 - Foration-
Type de scellement PonctuelFriction
Résine MortierSplit Set® Swellex®
Diamètre nominal (mm) 31 à 80 28 à 37 28 à 37 20 à 32 20 à 32
Diamètre nominal (mm) 32 à 89 33 à 46 32 à 45 28 à 41 38 à 64
Selon les préconisations des fabricants, les diamètres de foration recommandés sont les suivants :
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Pour les boulons scellés aux mortiers le diamètre de foration dépend de la
qualité du terrain et de la longueur du scellement et il varie de 1,5 à 2 fois le
diamètre de la tige
Pour les boulons scellés à la résine, il convient d'être attentif aux performances
des forations pour le respect de l’enrobage optimum des tiges des boulons.
2.1 - Techniques de foration
Dans des terrains de "forabilité normale", c’est-à-dire qui se forent sans
coincements excessifs, ni pertes de fluides et dans lesquels les trous peuvent
rester ouverts le temps nécessaire à la mise en œuvre du boulon sans
détériorations, les principaux modes de foration sont (Fig. 15 et Fig. 16) :
2.1.1 - Foration rotopercutante (rupture par rotation)
La foration rotopercutante (Fig. 12) est généralement conduite à l’aide de
jumbos équipés de marteaux hydrauliques. L’outil est une barre à l’extrémité
de laquelle est vissé un taillant.
Une méthode manuelle avec marteaux pneumatiques permet de forer des
trous de petit diamètre et de longueur limitée.
2.1.2 - Foration rotative (avec écaillage)
Les perforatrices pour foration rotative (Fig. 13) sont dépourvues de frappe.
Le taillant est généralement bilèvres à pastilles de carbure de tungstène, ou
de diamant polycrystallin.
Cette méthode réservée à certains terrains est très productive et permet des
diamètres de foration relativement petits.
2.1.3 - Autres modes de foration
2.1.3.1 - Foration par rotary - rotative par broyage (Fig. 14)Ce mode de foration au tricône est réservé aux forages de grand diamètre
généralement non utilisés pour le boulonnage.
2.1.3.2 - Foration au marteau fond de trouCe mode de foration, peu utilisé pour le boulonnage, est réservé aux diamètres
importants de trous. Ce type de marteau transmet l'énergie de percussion
directement au taillant sans l'intermédiaire des tiges. Ces marteaux sont à air
comprimé et ont un diamètre courant variant de 80 à 500 mm.
Fig. 14 - Forationpar rotary.
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1 M
Surface libre
Zone broyée
Zone fracturée
Direction du mouvementForce d’impact
Rocher
Fig. 12 - Foration rotopercutante.
Taillant de foration
Direction du mouvement
Découpe d’une tranchepar cisaillement
Rocher
Fig. 13 - Foration rotative. Fig. 16 - Abaque Eimco-Secoma°2.
Clas
ses
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Classes AFTES de dureté - DU
Zone
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Zone de foration rotativeFORTE
POUSSÉE
Zone de foration rotativeMOYENNE POUSSÉE
Zone de forationPERCUTANTE
Fig. 15 - Abaque Eimco-Secoma n°1
Clas
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AFTE
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RC
Diamètre de foration en mm
Rotation
Rotary
Marteau fondde trouMarteau hors
du trou
Domaine du boulonnage
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
2.1.4 - Récapitulatif : données indicatives utiles au boulonnage
2.1.5 - Outillage
L’outillage de foration est constitué de taillants, de tiges et d’accessoires de
liaison (manchons, emmanchement…).
Pour le boulonnage courant, les trous à réaliser sont de petit diamètre (inférieur
à 50 mm) et de longueur réduite (4 à 6 m). A partir de 6 m, les barres doivent
être manchonnées et les diamètres de foration sont plus importants.
2.2 - Exécution de la foration
2.2.1 - Evacuation des cuttings
En tunnel, pour l’évacuation des cuttings, la foration avec injection d’eau est
préférée à la mousse ou à l’air comprimé.
Le nettoyage du trou se fait par curage et/ou soufflage à l’air comprimé lors
du retrait de la barre. Dans tous les systèmes de renforcement des terrains,
le nettoyage est nécessaire, mais il est primordial que le nettoyage soit effectué
avec un soin particulier dans le cas du boulonnage scellé, et en particulier
pour les scellements à la résine.
2.2.2 - Machines de foration pour boulonnage
La mise en place d’un boulon s’effectue, de manière simplifiée en trois étapes :
• La foration d’un trou de boulonnage
• La mise en place du boulon
• Le serrage et/ou scellement
Plusieurs possibilités pour mécaniser la pose des boulons et plusieurs niveaux
de mécanisation existent.
La premère est d’utiliser le même jumbo pour la foration des trous de mine et
des trous du boulonnage (Fig. 17). Ces jumbos peuvent être équipés de glissières
télescopiques pour adapter les longueurs de foration aux forages d'abattage et
de boulonnage. Ces matériels peuvent être équipés d'articulations, pour pouvoir
se mettre en position de boulonnage (radiale)
avec une cinématique parfaitement adaptée.
Toutefois, la tendance actuelle est à la foration de volées longues, à trous de
mines parallèles, avec des jumbos 2 ou 3 bras. La cinématique des bras per-
mettant la foration des volées devient alors incompatible avec la foration radiale
des trous de boulonnage. Des machines spécifiques sont donc disponibles,
soit avec foration mécanique et mise en place manuelle, soit en automatisant
complètement le processus de mise en place des boulons.
Il existe aussi des machines équipées à la fois de bras munis d’une glissière
de foration pour l’avancement à l’explosif et d’un bras nacelle, à partir de
laquelle les opérateurs mettent en place les boulons.
également, et très souvent, des boulonneurs mécanisés complètement l’opé-
ration de pose. Ceux-ci sont équipés d’une glissière sur laquelle prennent place
l’outillage de foration, un magasin de boulons, et le mécanisme de mise en
place des boulons. Le magasin est généralement limité à 10-12 boulons (Fig.
18). La taille des plaques que l’on peut mettre dans ce magasin est limitée. Il
existe également des magasins et des systèmes de mise en place qui accom-
modent plusieurs types de boulons.
Actuellement, des boulonneurs automatisés sont utilisés pour :
• Les boulons à ancrage mécanique ponctuel
• Les boulons à ancrage réparti, scellés à la résine
• Les boulons à friction de type Split Set®
• Les boulons à friction de type Swellex®
Pour les boulons à ancrage mécanique et les boulons à ancrage réparti scellés
à la résine, la tourelle de boulonnage est équipée d’une rotative qui permet
de serrer le boulon, ou de tourner la tige dans la résine. Certains boulonneurs
automatisés permettent la mise en place simultanée de grillage.
Pour les boulons à friction de type Split Set®, la rotative est remplacée par
un marteau, et pour les boulons à friction de type Swellex® par un emman-
chement et un embout qui permet l’injection d’eau dans le boulon.
Selon les engins et selon les terrains, il est possible aujourd’hui et de manière
économique de réaliser des forages de diamètre 32 à 89 mm sur des longueurs
courantes de 4 m à 8 m avec éventuellement une opération d’allongement de
barres. C’est donc dans cette « gamme » de forages que le boulonnage doit
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1
Fig. 17 - Bras de foration mixte foration / boulonnage.
Mode de forationDiamètre mini usuel
Diamètre maxi usuel
Commentaires
Foration rotopercutante (taillants) 32 mm 89 mm Ø max = 127 mm
Foration rotopercutante (fleurets monoblocs) 28 mm 34 mm
Ø min = 24 mmLongueur limitée 3 m
Foration rotopercutante (fleurets monoblocs) 22 mm 55 mm
Possibilité de trous de 15 m longueur
Fig. 18 - Tourelle de boulonnage.
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20 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
préférentiellement être mis en place. Le choix du type de boulons à mettre en
place aide à la spécification du type de foration à envisager notamment au
niveau des diamètres.
Compte tenu de l’encombrement, notamment du marteau et des flexibles,
il est important de prendre en compte, lors de la conception, la longueur
des boulons qu’il est possible d’installer dans une galerie de gabarit donné.
La longueur de la glissière est égale à la longueur du boulons plus 1 à 2 m
selon les matériels retenus.
2.3 - Travaux spéciaux
Dans les terrains de "forabilité difficile", il faut soit envisager une foration avec
tubage à l’avancement, soit utiliser les boulons de la gamme des autoforeurs.
On peut également envisager d’utiliser un fluide de forage de type coulis pen-
dant la foration.
Pour ces applications spéciales, les machines utilisées sont des machines
non-standard, équipées spécialement pour ces travaux.
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1 M
3 - Boulons-
Dans le cas de boulons en matériaux composites, les sections peuvent être
de tout type.
3.2 - Pointe ou dispositif d’ancrage
Ce terme désigne l’extrémité de boulon au fond du trou de forage.
Sa fonction varie selon les types de boulons considérés :
• Coupe droite pour les boulons à scellement par injection.
• Coupe en pointe ou biseautée pour les boulons à scellement en cartouches :
elle permet de percer les cartouches de résine ou de mortier et favorise son
bon malaxage.
• Extrémité tronconique ou avec réduction de diamètre pour faciliter l’intro-
duction des boulons à friction.
• Équipée d’un taillant, elle permet de forer le trou dans le cas des boulons
autoforeurs ; les taillants se déclinent en de nombreuses versions : ils peuvent
être traités ou garnis de plaquettes ou picots carbure, en croix, en arc...
• Équipée d’une coquille, elle constitue l'ancrage ponctuel du boulon : ces
ancrages sont constitués d’une noix centrale sur laquelle viennent glisser
de 2 à 6 coins selon la surface de contact recherchée en paroi du forage.
Ils sont réalisés en acier ou en alliage d’aluminium. Une traction exercée sur
la tige entraîne une expansion de la coquille. Le choix du type de coquille
doit être adapté aux conditions géologiques rencontrées et validé par des
essais (voir § 6).
3.3 - La tête
Ce terme désigne l’extrémité saillante du boulon qui permet de solidariser la
plaque de répartition au boulon.
Dans la majeure partie des boulons à ancrage ponctuel ou à scellement réparti,
elle présente un filetage de longueur 100 à 200 mm recevant un écrou de serrage
hexagonal. Ces filetages peuvent être taillés mais sont généralement roulés. Le
type d’exécution du filetage peut avoir une influence sur la capacité du boulon.
Des exécutions particulières peuvent présenter :
• Des têtes forgées en six pans pour permettre l’entraînement en rotation des
tiges HA scellées à la résine ou pour limiter la partie saillante des boulons
ponctuels. Dans ce cas, le serrage du boulon est obtenu par rotation de la
tige dans la tête d’ancrage.
Ce chapitre est consacré à la caractérisation du boulon y compris ses
accessoires et particularités (filetage, nervures, tête, plaque d’appui).
Pour chaque type de boulons, il convient de préciser :
• Les matériaux constitutifs de la tige et de ses accessoires
• Les caractéristiques mécaniques de la tige et de ses accessoires (voir §3.1)
• Les caractéristiques géométriques de la tige et de ses accessoires
Les principaux matériaux utilisés sont les alliages d’acier, ou bien encore
la fibre de verre, et exceptionnellement la fibre de carbone. Le choix des
matériaux utilisés doit être adapté aux performances recherchées (limite
élastique, allongement à la rupture, destructibilité…).
3.1 - La tige
Il s’agit de la partie centrale du boulon. Sa section est pleine ou creuse selon
les cas.
La tige peut être lisse dans le cas des boulons à friction et des boulons à
ancrage ponctuel ou nervurée dans le cas des boulons à scellement réparti.
Dans ce dernier cas, les nervures améliorent le malaxage de la résine de scel-
lement et donc le scellement.
Il faut citer également le boulon dont les nervures constituent un filetage
continu et qui permet un ajustement de sa longueur sur chantier (boulon de
type GEWI®).
Dans le cas des boulons autoforeurs, la tige peut éventuellement être consti-
tuée de plusieurs éléments connectés par manchon fileté.
Les profils standards de filetage sont :
Type « corde » (le plus courant), Type « té »
Le filetage de type « corde » assure une bonne étanchéité au niveau des
manchons. Le filetage de type « té » facilite le dévissage.
Des profils de filetage non standard sont également utilisés.
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
• Des extrémités filetées complétées d’un dispositif d’entraînement en rotation
des tiges HA comme des méplats ou carré d’entraînement, des écrous entraî-
neurs résinés ou matricés, des écrous prisonniers ou goupillés.
Dans le cas des boulons acier à profils filetés ou autoforeurs, ou dans le cas
des boulons en fibres de verre à profils filetés, les têtes de boulons sont sim-
plement équipées d’un écrou.
Les boulons à friction présentent soit une bague soit un embout soudés, qui
viennent prendre appui sur la plaque d’ancrage mise en place avant le fonçage
du boulon.
3.4 - La plaque de répartition
Les plaques d’appui (Fig. 19) constituent un élément important du soutène-
ment, et peuvent être utilisées seules ou associées à du grillage, des feuillards,
des blochets. Elles apportent un confinement du massif rocheux en tête du
boulon.
On peut également utiliser des tôles de blindage pour augmenter la surface
d’appui de ces plaques.
Les plaques se déclinent en 3 types principaux :
• Les plaques rigides dimensionnées de manière à constituer des appuis
statiques par rapport aux boulons auxquels elles sont associées.
• Les plaques déformables ou auto compensatrices permettant des déforma-
tions graduelles en fonction des charges exercées sur les boulons.
• Les plaques spéciales d’injection, de doublage pour le maintien de grillage,
de renforcement (de type « araignée »).
Les dimensions des plaques d’appui sont usuellement de 15 à 20 cm de côté
et 4 à 10 mm d’épaisseur, elles sont planes, bombées ou à rotule avec un trou
circulaire ou oblong afin de permettre une meilleure adaptation à l’angle effectif
du forage de la barre et de l’écrou.
Pour les boulons à friction la plaque est immédiatement opérationnelle sans
serrage.
Pour les boulons à ancrage ponctuel ou réparti la plaque est serrée contre le
parement par l’intermédiaire de la tête avec serrage de l’écrou à la clef à choc
ou éventuellement à la clef dynamométrique. Le couple de serrage doit être
adapté au type de boulon et d’écrou.
La plaque bombée permet une certaine adaptation à la déformation.
Une plaque auxiliaire, clipsée ou vissée sur la tête filetée du boulon est, géné-
ralement utilisée pour la fixation du grillage ou du treillis d’armature, lorsque
ce type de dispositif est utilisé en complément du boulonnage.
L'utilisation de boulonneur et d’une tourelle de stockage contraint à l’utilisation
de plaques de dimension adaptée au matériel (≤ 15 x 15 cm), ce qui peut être
défavorable à la mobilisation du cône de terrain en tête de boulon et à la liaison
avec le parement.
Pour les boulons en fibre de verre, la plaque peut être tenue par un coin inséré
dans la tête du boulon écartant les lames ou les deux parties du boulon. Ce
procédé ne permet pas un serrage optimisé. Il existe aussi des boulons en
fibres de verre cylindriques et filetées en tête permettant la fixation d’une
plaque par un écrou. En général, la tête du boulon en fibre de verre constitue
une section de moindre résistance.
3.5 - Protection contre la corrosion
Lorsque la durée de fonctionnement du soutènement l'exige, une protection
contre la corrosion peut être prévue :
• Scellement continu au mortier au coulis ou à la résine
• Surépaisseur sacrificielle des pièces
• Galvanisation à chaud des pièces
• Protection époxy (peinture à chaud)
• "Coating" par bain bitumineux à froid
• Boulons gainés injectés (Fig. 27)
• Boulons inox
3.6 - Caractéristiques utiles au dimensionnement
En accord avec les recommandations du Groupe de Travail GT30 de l'AFTES sur
la "conception et le dimensionnement du boulonnage radial", les principales
caractéristiques mécaniques utiles au dimensionnement du boulonnage, en
fonction du type de boulons et des références de fabriquant sont les suivantes :
• La résistance de la tige en traction à la limite élastique, en kN
• La résistance de la tête (dispositif de fixation de la plaque) en traction à la
limite élastique, en kN
• La résistance de la tige à la traction de rupture, en kN
• La résistance de la tête (dispositif de fixation de la plaque) à la traction
maximale avant rupture, en kN
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1
Plaques rigides Plaques ajustables à rotule
Fig. 19 - Exemples de plaques.
Plaques de répartitionpour scellement Injecté
Injection Évent
Plaque Araignée
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22 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
• L’allongement relatif de la tige en traction à la limite élastique, en %
• L’allongement relatif de la tige à la traction de rupture, en %.
Ces caractéristiques, obtenues par des essais de traction en laboratoire sur
tout ou partie des éléments constituant le boulon tel qu’issu de la fabrication
doivent être garanties (« valeur minimum garantie ») et elles sont indépen-
dantes des conditions de mise en œuvre (foration, scellement, …).
Les caractéristiques de la tige peuvent être théoriquement déduites des carac-
téristiques géométriques du boulon et des caractéristiques mécaniques du
matériau qui le compose, telles que :
• La section résistante de la tige, en mm²
• La contrainte en limite élastique à la traction du matériau, en MPa
• Le module de déformation élastique (module de Young) du matériau, en MPa
• La contrainte maximale en traction du matériau, en MPa
• La déformation à la contrainte maximale en traction, en %
Ces caractéristiques sont théoriquement accessibles quand il s’agit d’un
boulon HA B500B, (HA = Haute Adhérence, B = Barre, 500 = limite élastique
en MPa, B = classe de ductilité) mais elles devront être adaptées quand il s’agit
de boulons plus particuliers tels que les boulons à friction ou les boulons
mixtes. C’est pourquoi il conviendra toujours de privilégier la connaissance
des caractéristiques directement mesurables sur le boulon.
Le fonctionnement du boulonnage dans un massif rocheux implique également
la mobilisation des caractéristiques des boulons « au cisaillement », c'est-à-
dire sous une sollicitation de déplacement relatif, transversale à l’axe de la
tige. Il apparaît qu’il s’agit d’un fonctionnement complexe, impliquant les carac-
téristiques combinées de cisaillement et de traction du boulon lui-même, mais
également celles du rocher et du produit de scellement le cas échéant.
Aucun essai normalisé n’existe pour caractériser ce fonctionnement mais
diverses approches expérimentales ou théoriques ont été menées.
4.1 - Ancrage ponctuel ou ancrage mécanique
L’ancrage du boulon est réalisé à l’aide d’une coquille qui comporte généra-
lement de 2 à 6 coins, et d’une noix centrale. Une tige filetée est insérée dans
la noix (Fig. 20 et Fig. 21).
Les branches de la coquille sont écartées lors du serrage du boulon. Les coins
de la coquille sont plaqués contre les parois du trou et la tige est mise sous
tension (précontrainte).
La mise en place du boulon est réalisée en serrant à un couple recommandé
par le fabricant l’écrou de serrage qui est situé sur la plaque.
Le choix de l’ancrage dépend de la nature de la roche et doit être choisi en
fonction de résultats d’essais préalables.
L’ancrage dépend des paramètres suivants :
• La qualité de la roche au niveau du point d’ancrage (Rc min.) : en dessous
d’une Rc de 10 MPa, il est nécessaire d’utiliser des coquilles spéciales. Le
boulonnage à ancrage ponctuel n’est, dans ce cas, pas recommandé
• La surface de la coquille en contact avec le terrain : elle évolue de manière
inversement proportionnelle à la résistance du terrain
• Le matériau qui constitue la coquille
• Les diamètres respectifs de la
coquille et du trou de foration
• Le serrage initial de l’écrou
L’ancrage ponctuel a pour principale qualité de produire un confinement immé-
diat après l’installation, et donc de procurer une mise en sécurité immédiate.
Sa mise en œuvre est simple et rapide.
Lors de la mise en œuvre, il convient de s’assurer du bon serrage du boulon
et faire en sorte que la plaque soit en contact intime avec le terrain. Le temps,
et/ou les vibrations dues aux tirs, peuvent produire un écaillage autour de la
plaque. L’efficacité du boulon devient nulle lorsque la plaque n’est plus en
contact avec le terrain.
Il convient de vérifier et/de resserrer la plaque, au moins une fois, lorsque c’est
possible.
4.2 - Scellement à la résine ou au coulis
4.2.1 - Scellement à la résine
La résine permet le scellement du boulon sur la totalité de sa longueur. Ce
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1 M
4 - Ancrages-
noixcoin
tige
Fig. 20 - Principe de fonction nementd’un ancrage mécanique.
2 branches 6 branches3 branches
Fig. 21 - Exemples d’ancrage mécanique.
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
type de scellement ne convient qu’aux rochers qui permettent un bon calibrage
du trou d’ancrage. Il existe des résines à temps de prise « rapide » et « lent ».
La résine est généralement fournie sous forme de cartouches qui contiennent
un catalyseur et un durcisseur (Fig. 22).
Actuellement, compte tenu des matériels disponibles, et de la forte viscosité
des résines, la mise en œuvre mécanisée des boulons scellés est couramment
réalisée jusqu’à 5 m de longueur, la limite étant imposée par la résistance de
la résine lors du malaxage.
La durée de durcissement des résines, donc du scellement, est classiquement
de 5 à 15 min (en fonction du produit et de la température). Il confère une effi-
cacité extrêmement rapide à ce type de boulon, ce qui est un élément de choix
important pour le type de boulonnage utilisé.
Les paramètres importants pour la pose de boulon à la résine sont :
• Le diamètre du trou de boulonnage et sa bonne tenue sur toute la longueur
• L’espace annulaire entre les parois du trou et la tige retenue (Fig. 23)
• Le nettoyage du trou, qui doit être débarrassé de tout résidu de forage
(cuttings)
• La profondeur du trou : une sur-profondeur du trou conduira à une consom-
mation accrue de résine et à un mauvais mélange
• Les charges de résine doivent être introduites et poussées en fond de trou,
et la position des charges dans le trou doit être contrôlée. Un parachute per-
met de retenir les charges de résine dans le trou dans l’attente de l’intro-
duction de la tige
• La mise en place du boulon doit suivre les recommandations du fournisseur.
Les différentes étapes de la procédure sont les suivantes (Fig. 24) :
- L’introduction de la tige, en faisant tourner la tige tout en la poussant
vers le fond de trou
- Le malaxage : maintien de la rotation de la tige une fois en fond de trou,
pour permettre un bon mélange résine/durcisseur
- Le serrage après prise de la résine
Avec un boulonneur automatisé l’introduction des cartouches dans le trou se
fait le plus souvent avec une « sarbacane » à air comprimé. Elle nécessite un
trou propre et libre de tout élément susceptible de blesser ou de faire obstacle
à la mise en place des cartouches. C’est souvent le point le plus délicat de la
chaîne de mise en œuvre.
Les paramètres suivants doivent être contrôlés :
• Le temps de malaxage qui dépend du type de résine : une durée insuffisante
ne permettra pas à la résine de durcir de manière convenable, mais un temps
de malaxage trop important nuira à la polymérisation de la résine et donc
au bon ancrage du boulon
• La vitesse de rotation doit être contrôlée et le temps de mélange adapté à
la vitesse envisagée
• La température de mise en œuvre influence le temps de prise de la résine
Le stockage des cartouches de résine doit être pris en compte dans l’instal-
lation et la gestion du chantier :
• La durée de vie en stockage est limitée : quelques mois au maximum à une
température moyenne de 20-25°C. Cette durée de stockage diminue en
s’écartant de cette température moyenne. Il est recommandé de prévoir une
rotation du stock.
• La température de stockage ne doit pas descendre en dessous de 0°C.
• Les cartouches doivent préférablement être stockées dans un endroit frais
et sec, à l’abri de la lumière directe du soleil.
• Dans les procédures de mise en œuvre, si la température du stockage diffère
trop de la température de mise en œuvre, il faut prévoir le temps pour que
la température de la résine atteigne la température de mise en œuvre.
• L'élimination des reliquats ou rebuts doit se faire dans des filières adaptées.
Les cartouches de résines sont livrées en cartons d’une vingtaine d’unité. Sur
les emballages, il est nécessaire d’avoir au moins les indications suivantes :
• Fournisseur/Origine
• Type de produit et contenance des cartouches individuelles
• Pictogrammes et phrases de sécurité le cas échéant
• Date de fabrication
• Date de péremption
• Numéro de lot
La résine peut être injectée sous
forme pompable pour certaines
applications.
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1
Catalyseur
Résine
Fig. 22 - Cartouche de résine.
Diamètre du trou de forage D
Espace annulaire e
Diamètre de latige D
Fig. 23 - Espace annulaireentre le trou et la tige.
Fig. 24 - Étapes de mise en place d'un boulon à la résine.
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24 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
4.2.2 - Scellement au mortier ou au coulis
Ce produit de scellement se présente sous la forme de mortier cartouché, ou
de mortier sec en sac ou de coulis pompable.
Le mortier (cartouche ou sac) utilisé est à base de ciment à haute résistance
et à prise rapide. Pour le coulis le sable utilisé doit être fin pour permettre la
pompabilité. Le retrait de celui-ci devra être limité, à défaut d’être expansif.
Le coulis à base de ciment, d’adjuvants et d’eau est généralement plus liquide et
d’une mise en œuvre plus compliquée que le mortier. Il peut être préparé sur place.
Paramètres à contrôler pour la spécification d’un coulis ou d’un mortier :
• Le temps de prise doit être adapté au travail demandé
• La thixotropie du produit doit permettre le pompage
• Le produit doit être à retrait limité, voire légèrement expansif
• La protection contre la corrosion des aciers ne doit pas être attaquée par le
produit
• Les résistances mécaniques à la compression et à la flexion
4.2.2.1 - Mortiers d’ancrage pompésLes mortiers pompés sont des mélanges préparés spécifiquement pour le
chantier ou pré-mixés à sec, prêts à l’emploi, fournis par des formulateurs.
Les mortiers prêts à l’emploi sont adjuvantés et ont généralement des carac-
téristiques qui rendent la mise en œuvre plus aisée et améliorent la qualité de
l’ancrage : thixotropie, absence de retrait, pompabilité. Ils peuvent présenter
des durcissements rapides, permettant de mettre en tension les boulons après
4 ou 5 h selon les objectifs recherchés. À un jour, les résistances atteignent
15 à 35 MPa selon les produits.
Procédure standard de mise en œuvre :
a) Préparation du mortier :
- Gâchage du mortier en suivant les recommandations du fabricant,
notamment en ce qui concerne la quantité d’eau
- Malaxage
b) Injection du mortier à l’aide d’une pompe, en remplissant le trou du fond
vers la tête :
- Un flexible d’injection est introduit en fond de trou
- Le mortier injecté par la pompe pousse le flexible qui se déplace vers
l’extérieur. Une certaine résistance doit être opposée à la remontée du
flexible pour s’assurer du remplissage des vides et des interstices
c) Introduction des tiges par simple poussée de la tige :
- L’introduction du boulon permet la diffusion d’une certaine quantité de
mortier dans les éventuels interstices du terrain
- En fin d’opération, le mortier doit normalement ressortir en tête du bou-
lon par l’espace annulaire entre la tige et le trou
- Une cale en bois permet parfois de maintenir le boulon dans le trou pen-
dant la prise du scellement (pour les boulons subverticaux)
d) Serrage des boulons, après la prise du mortier : le temps de prise du mortier
dépend des caractéristiques du produit choisi et de la température de mise
en œuvre
L’injection ultérieure à la pose des boulons est également envisageable.
Les paramètres qui influent sur la mise en place des produits de scellement
sont :
• Le temps entre le gâchage et la mise en œuvre (max. 15 à 20 mn), qui dépend
de la température ambiante et de la température de l’eau de gâchage
• Le temps entre l’injection et la pose de la barre du boulon
• La température ambiante de mise en œuvre et la température du rocher.
Pour des températures trop basses (inférieures à 5°C) la mise en œuvre est
déconseillée
• Le dosage en eau
4.2.2.2 - Composition des mortiers de chantierPour des mortiers basiques préparés sur le chantier, le dosage pondéral est
le suivant :
• 1 ciment
• 1 sable (0-3 mm ou moins)
• 0.3-0.35 eau/ciment (E/C)
Il est possible d’obtenir des mortiers présentant de fortes résistances aux
jeunes âges en utilisant des liants hydrauliques à prise rapide (type Vicalpes®),
ou du ciment prompt.
Exemple de composition d’un mortier avec une prise à 1 heure dite "rapide" :
• Sable 0-2mm : 55%
• Filler : 11%
• Vicalpes® R 17%
• CEM I 52.5 R 17%
• Eau
• Adjuvants
La résistance de ce mortier est de 6 MPa à 3h et de 18 MPa à 24h.
4.2.2.3 Mortiers d’ancrage en cartouchesLes cartouches contiennent un mortier sec prêt à l’emploi et sont conditionnées
dans un emballage perméable qui permet l’absorption de l’eau. Leur utilisation
est réservée aux travaux de boulonnage limité en quantité et pour des boulons
de faible longueur. Ces cartouches sont mises en place par bourrage (bourroir).
Les boulons sont ensuite introduits par simple poussée.
4.3 - Boulons à friction à expansion hydraulique
Ces boulons sont des tubes repliés sur eux même, qui sont introduits dans le
trou et gonflés à l’eau sous pression.
La pression de gonflement pour la mise en place est de l’ordre de 30MPa, il
convient de vérifier sa compatibilité avec la qualité de la roche. Dans tous les
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1 M
Type de mortierTemps de prise
(à 20°C)Rc 2 h Rc 1 j Rc 28 j
Rapide 28 - 30 min 5 -10 MPa 20 - 35 MPa 35 - 70 MPa
Standard 1 - 2 h 25 - 40 MPa 35 - 70 MPa
Lent 4 - 8 h 25 - 40 MPa 35 - 70 MPa
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
cas, elle doit impérativement être définie et décrite dans les procédures de
boulonnage de chantier (essais préalables).
Les pompes de gonflage doivent être contrôlées et régulièrement révisées.
Procédure d’installation du boulon (Fig. 25) :
• Foration du trou
• Insertion du boulon dans le trou, connecté à la lance d’injection
• Gonflage, durée de 30 s à 1 min
• Fin de l’installation
Paramètres qui influencent l’ancrage :
• Qualité de l’acier utilisé : il existe deux qualités principales de boulons de
type Swellex® (gamme standard et gamme au manganèse)
• Résistance à la corrosion : il est possible d’obtenir des boulons avec un revê-
tement anticorrosion
• Qualité de la fabrication du tube et des soudures d’extrémité
• Pression d’injection d’eau
• Qualité de la roche dans le terrain : ce type de boulon est adapté aux terrains
dont la résistance est compatible avec la pression de gonflage. Dans les
autres terrains, on utilise des manchons pour éviter l’endommagement du
terrain, au voisinage de la tête de trou
• Diamètre de foration contrôlé pour chaque type de boulon et en fonction des
recommandations du fournisseur
4.4 - Boulons à friction enfoncés par percussion (à force)
Ces boulons à friction sont constitués d’un tube en acier à haute limite
élastique, ouvert le long d’une génératrice sur toute la longueur du tube.
Caractéristiques du boulon à friction :
• Mise en place simple (par percussion au marteau)
• Système actif et dynamique de renforcement par friction. Le boulon contrôle
la dilatation des terrains de par ses fortes capacités à l'allongement et au
cisaillement sans rupture
• Résistance à la corrosion : il est possible d’obtenir des boulons galvanisés
à chaud
• Couramment, sa longueur est limitée à 4 m environ
Procédure de mise en œuvre (Fig.26) :
• Foration du trou
• Insertion du boulon équipé de sa plaque dans le trou
• Le marteau est mis en place et le boulon est enfoncé à force dans le trou.
Il convient de maintenir la poussée jusqu’au contact de la plaque au
parement.
Paramètres pour assurer une bonne mise en place des boulons à friction :
• Le diamètre de foration doit être contrôlé et respecter les recommandations
du fournisseur
• Les caractéristiques du terrain : ce type de boulon montre son efficacité dans
les terrains fracturés où il permet de maintenir les blocs entre eux
• La qualité de l’eau dans le massif influence la durabilité du boulon
La mise en place du boulon est relativement simple, ce qui est son principal
avantage.
4.5 - Ancrage mixte
Il existe plusieurs combinaisons de boulons d’ancrage mixtes. Le but est géné-
ralement d’obtenir les avantages d’un ancrage immédiat garanti par une
coquille d’expansion, et la résistance à long terme d’un boulon à ancrage
réparti.
Il est le plus souvent une combinaison d’ancrage ponctuel et réparti, mais
d’autres combinaisons existent, telles que :
• Ancrage ponctuel + injection de résine ou de ciment entre trou et boulon
• Friction + injection de ciment dans le tube du boulon
4.5.1 - Ancrage ponctuel + Injection de ciment
Il est possible d’obtenir à la fois les avantages de l’ancrage mécanique et de
l’ancrage réparti en utilisant des boulons à ancrage mécanique et en injectant
a posteriori dans le trou de boulonnage une résine ou un coulis de ciment.
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1
Fig. 25 - Mise en place d'un boulon à friction à expansion hydraulique.
© A
tlas C
opco
Fig. 26 - Mise en place d'un boulon à friction enfoncé à force.
© M
etal S
ervic
e
Forage- 35 à 38 mm (SS39)- 41 à 46 mm (SS46)
Mise en place
Boulon installé- forces radiales- forte pression
de plaque
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26 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
Certains types de boulons possèdent une tige creuse dans laquelle le produit
de scellement peut-être injecté (comme pour les autoforeurs) entre barre et
ancrage ponctuel et terrain. D’autres boulons (CT Bolts®) permettent d’injecter
le produit de scellement entre une gaine PVC et la tige du boulon jusqu'à la
tête de l’ancrage (Fig. 27).
4.5.2 - Friction + injection ou remplissage de ciment
Le boulon à friction enfoncé à force (§ 4.4) peut être injecté avec un mortier
ou coulis après mise en œuvre.
Il existe également une variante de type de boulon à friction enfoncé par per-
cussion pouvant recevoir des cartouches contenant un liant à base de ciment
légèrement expansif (Fig. 28). Lors de sa prise, le ciment produit une pression
sur le tube qui constitue le boulon, et renforce son matriçage dans le terrain,
augmentant ainsi l’effort nécessaire pour faire glisser l’ancrage (10 à 15 t/m).
4.6 - Boulons autoforeurs
4.6.1 - Boulons en acier
Les boulons autoforeurs sont constitués de tiges creuses, équipées en extré-
mité (pied) d’un taillant perdu. Après foration avec retour du fluide de foration
par le vide annulaire, on injecte un coulis par la tige qui assure le scellement
du boulon.
Ces systèmes sont directement mis en lieu et place de la barre de foration et
du taillant. Ils sont conçus pour être mis en place avec un matériel de roto per-
cussion courant.
L’ancrage étant du type réparti, les facteurs qui influencent la qualité de
l’ancrage seront les mêmes avec certaines difficultés supplémentaires : le
diamètre du taillant doit être suffisamment petit pour que l’espace annulaire
permette un bon scellement au mortier ou au coulis, néanmoins il doit être
suffisant pour s’assurer de la bonne évacuation des cuttings.
Fig. 28 :- Exemple d'ancrage mixte (friction + injectionde ciment) type Split Set® injecté.
Il est possible de forer à l’eau, à l’air ou bien au coulis.
Bien que cela ne soit pas répandu, il est possible d’envisager
un scellement avec une résine pompable.
Procédure d’installation (Fig.29) :
• Foration du trou avec la tige du boulon
• Addition éventuelle d’une longueur par utilisation d’un manchon
• Injection
• Mise en place de la plaque
4.6.2 - Boulons en fibres de verre
Des boulons autoforeurs en fibre de verre sont disponibles. Leurs principaux
avantages :
• Ils sont injectables
• Leur poids est faible
• Ils sont insensibles à la corrosion
• Ils sont facilement destructibles, et donc bien adaptés pour le soutènement
provisoire dans les zones dans lesquelles il faudra ensuite excaver.
Ils sont mis en œuvre en mode de foration rotative.
4.6.3 - Boulons autoforeurs à friction
Ce type de boulon fonctionne comme un tubage à l’avancement, mais dans
ce cas le tubage est fendu, comme dans le cas du boulon à friction enfoncé
à force type Split Set®. Le marteau, utilisé pour la foration, force également
le tubage dans le trou qui procure un ancrage par friction immédiat dès son
installation (Fig. 30).
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1 M
Fig. 27 - Exemple de mise en place d'un boulon à ancrage mixte type CT Bolt®.
© A
tlas C
opco
Fig. 29 - Installation d'un boulon autoforeur.
Fig. 30 - Procédure de mise en place d'un boulon autoforeur à friction (DSI®).
Power Set drill bit
AT - Pc
Power Setdrill
Power Set adapte
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
Dès lors qu'un type de boulonnage est retenu, l'entreprise se doit de respecter
un certain nombre de dispositions pour que la mise en œuvre des éléments
de boulonnage se déroule avec le maximum de sécurité.
Le boulonnage doit être réalisé après la purge des parois et du front voire
après l’application d’une première couche de béton projeté de confinement.
5.1 - Textes de référence
Le "Guide des bonnes pratiques pour la Sécurité et la protection de la Santé
lors de travaux souterrains" édité par la CARSAT-RA est un document de réfé-
rence sur lequel le maître d'ouvrage, le maître d'œuvre et l'entreprise s'ap-
puieront pour rédiger les documents de conception et de chantier relatifs à la
sécurité (PGC, PPSPS, Procédures…).
Rappel de la logique à respecter pour la mise en œuvre des PGP (Principes
Généraux de Prévention) tels qu'ils sont définis par l'article L 4121-2 du Code
du Travail :
• éviter les risques professionnels et d'environnement
• évaluer au mieux les risques qui ne peuvent être évités
• privilégier la protection intrinsèque en recherchant des modes opératoires
adaptés aux lieux de travail, en utilisant des matériels adéquats et en veillant
toujours à respecter la règle suivante qui consiste à adapter le travail à
l'homme et non l'inverse
• toujours privilégier la protection collective et à défaut mettre en place des
protections individuelles adaptées
• assurer la formation du personnel vis-à-vis des risques qu'ils sont suscep-
tibles de rencontrer
5.2 - Evaluation et analyse des risques
Le soutènement par boulonnage présente différents risques. Leurs sources
sont multiples depuis l'approvisionnement des matériels et matériaux jusqu'à
la mise en place du soutènement sans oublier la phase "contrôles". Elles résul-
tent essentiellement de la mise en place des soutènements et de la surveillance
de leur comportement.
En effet, les risques liés au terrain sont à prendre en compte car l'excavation
non encore soutenue présente de graves dangers notamment la chute de blocs.
L'analyse de l'activité "boulonnage" démarre dès l'approvisionnement desmatériaux et des matériels, phase au cours de laquelle les ouvriers font des
tâches répétitives de manutention demandant parfois des efforts physiques
pouvant entraîner de mauvaises postures. L'implantation des zones de livraison
et de reprise des matériaux sera faite de manière à ce que les manœuvres et
circulations ne génèrent pas d'accidents de la circulation.
La phase foration peut être à l'origine de plusieurs risques dont certains sont
liés au matériel. Il peut s'agir :
• de coincement de main ou de doigt par exemple lors de la mise en place de
tige ou changement de taillants
• de chocs impulsifs liés aux vibrations produites par des marteaux perfora-
teurs
Le manque d'éclairage tout comme le sur-éclairement des zones de travail
peut engendrer des situations à risques. Pendant la foration, le bruit et la
poussière émis par l'engin de foration insuffisamment équipé peuvent être
source d'inconfort et de maladies professionnelles pour les ouvriers.
La phase de mise en place du boulon présente des risques communs à tous
les types de boulons et d'autres spécifiques au type de boulons mis en œuvre.
La manutention du boulon et sa mise en place dans le trou de foration peuvent
entraîner des blessures aux mains et des chocs du fait de l'emploi de masses.
Pour les boulons de voûte, le travail à partir d'une nacelle peut être à l'origine
de chutes de pièces diverses sur les zones inférieures.
La mise en place des boulons à ancrage réparti scellés présente des risques
liés à l'emploi de pompe à injection. La préparation des produits de scellement
peut entraîner des risques de brûlures cutanées, d'inhalation voire d'ingestion
de poussières (fines). Ensuite, lors de l'injection, des ruptures de flexibles
peuvent se produire entraînant les mêmes risques que lors de la préparation.
Lors de la mise en place des boulons à ancrage ponctuels, les risques sont
essentiellement liés à la manutention des accessoires comme la mise en place
des coquilles d'ancrage et des plaques et écrous de serrage.
Pour les ancrages à friction, les risques dépendent du type du boulon. Les
boulons dont l'efficacité n'est effective qu'après leur gonflage à l'eau tout
comme les boulons entrés à force dans le terrain présentent les risques liés
aux matériels utilisés pour la mise en place : pompe d'injection d'eau pour les
premiers, engin de frappe pour les seconds.
5.3 - Mesures à prévoir
Les mesures à prévoir pour la surveillance du comportement des boulons, que
ce soit pendant la phase excavation ou au cours de la vie de l'ouvrage lorsque
le soutènement reste apparent, relèvent des contrôles.
Les acteurs de la construction (prescripteur - MOA, MOe, coordonnateur SPS,
et les entreprises) ainsi que les gestionnaires d'ouvrages se référeront au
paragraphe "6.4 de la présente recommandation - "Surveillance des boulons"
en cours de chantier.
Les mesures à prévoir vis-à-vis des risques liés au terrain sont :
• Surveillance du terrain : affectation d'une personne chargée de l'auscultation
des soutènements
• Purge systématique préalable en privilégiant la purge mécanisée
Les mesures à prévoir vis-à-vis des risques liés au matériel durant la foration sont :
• Mettre en place les formations à l'utilisation et à la maintenance des engins
de foration
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1
5 - Sécurité de la phase boulonnage-
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28 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
• Sécuriser les nacelles conformément à la réglementation et à leur utilisation
spécifique
• Mécaniser au maximum les tâches (lorsque la section et le nombre de
boulons à mettre en œuvre le permettent) : livraison des boulons, change-
ment de tige et barres de forage
• Prévoir, si la foration est effectuée manuellement, des supports permettant
de reposer le matériel (poussoir) et aménager l'espace de travail au pied de
la paroi à boulonner pour éviter toute chute de personne
• Eviter les circulations de personnel à proximité : pour se prémunir du risque
de heurt et de happage du personnel situé au voisinage de la machine de
foration lors d’un mouvement brusque de la glissière, il est nécessaire de
définir un périmètre de sécurité autour des machines ainsi que certaines
règles de bonne entente afin d’attirer l’attention du chauffeur lorsque
quelqu’un doit passer dans son rayon d’action
• Éviter de générer de la poussière et toute projection de matériaux : privilégier
le forage à l’eau ou au mélange air/eau. Dans les terrains pulvérulents ou
dont la nature présente des risques pour la santé, mettre en œuvre un
dispositif de captage des poussières et de ventilation de la zone de travail.
• Relativement au bruit : privilégier les matériels électrohydrauliques et inso-
norisés, sans préjudice du port des EPI.
Les mesures à prévoir vis-à-vis des risqués liés à la mise en place du boulon
sont :
• Privilégier l'emploi de robot de boulonnage
• Si le boulonnage est réalisé manuellement, mettre en place les formations
adaptées aux types de boulons
• Porter des EPI (Equipements de Protection Individuels) adaptés
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1 M
6.1 - Principes de contrôle
Pour s’assurer de la qualité et de l’efficacité du boulonnage, plusieurs types
de contrôles et d'essais peuvent être effectués à différents stades.
On distingue :
• des essais préalables réalisés au stade du projet pour valider le système de
boulonnage envisagé, notamment son dimensionnement par rapport à la
qualité des terrains à boulonner (des essais qui peuvent aller jusqu’à l’ar-
rachement du boulon d'essai)
• des épreuves de convenance, avant travaux, pour vérifier l’adéquation du
système de boulonnage choisi avec le matériel de mise en place et les condi-
tions in situ, notamment de terrain
• à leur arrivée sur le chantier, le contrôle systématique des différents consti-
tuants (boulons et scellements) ainsi que celui des matériels de mise en
œuvre
• des essais de contrôle réalisés en cours d’exécution sur les ancrages appar-
tenant au dispositif de soutènement, pour en vérifier l’efficacité
Il est possible également d’ausculter des boulons dans le temps, en plaçant à
poste fixe des cellules dynamométriques à la tête de l’ancrage entre plaque et
écrou, et de relever périodiquement la déformation à l’aide d’un comparateur.
Ces contrôles et essais sont développés dans les paragraphes qui suivent.
6.2 - Contrôle des constituants
La qualité des différents constituants du boulonnage (boulons, coquilles d’ex-
pansion, taillants de l’autoforeur, et autres accessoires) et du matériel de mise
en œuvre sera contrôlée :
• par la vérification, dans la procédure d’agrément, des essais réalisés en
laboratoire par le fournisseur (limite élastique, limite de rupture, allongement
à la rupture, notamment des tiges…). Sur le chantier, il convient de vérifier
à la livraison les PV de contrôle du fournisseur
• à la réception et à la mise en place : diamètre, longueur, filetage, tête et
pointe, absence de rouille, de graisse… :
- pour les tiges en HA dont les diamètres sont prévus par les normes
AFNOR (14 - 16 - 20 - 25 - 32 - 40) et donc faisant l'objet du certificat
d'homologation, il est absolument indispensable que la fourniture soit
accompagnée de la fiche descriptive en cours de validité relative NF
AFCAB de l'acier fourni
- pour les tiges en HA dont les diamètres ne sont pas prévus par les
normes AFNOR (18 - 22 - 26 - 28 - 30 - 34, etc.), il est indispensable
que la fourniture soit accompagnée du certificat de l'aciérie produc-
trice ; ce document indiquera les données qui identifient le produit
(numéro de la coulée, analyse chimique, etc.) et aussi les valeurs
limites d'élasticité (Re, act), les valeurs de résistance à la traction
(Rm) et leurs "Rapport" relatifs, et enfin l'allongement total (Agt
exprimé en pourcentage) ; le tout selon les normes NF A 85-080-1
(2010-10)
- pour les boulons à friction, il convient de contrôler le marquage spécifique
à chaque boulon permettant sa traçabilité, selon la norme concernée
- Toutes ces valeurs déterminent les caractéristiques mécaniques de
l'acier
• la qualité de l’eau et du sable utilisés pour les mortiers
• les conditions de stockage des différents constituants
En ce qui concerne les produits de scellement (résine, coulis, mortier), on
vérifiera :
• pour les résines : l’état des cartouches à la réception, la limite de péremption
(généralement de quelques mois), les conditions de stockage, les vitesses
de polymérisation
• pour les coulis et les mortiers : les résistances à la compression à 7 j et
à 28 j, la viscosité, les temps de prise : 6 éprouvettes en sortie de lance
d’injection à chaque poste
• pour les mortiers en cartouche : l’état des cartouches à la réception, les
conditions de stockage
6 - Contrôle du boulonnage-
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Il convient de se prémunir des risques de contrefaçons :
• Traçabilité
• Marquage
• Système de normalisation
• Certificat de conformité
Par ailleurs, il convient de s'assurer que le contrôle qualité concerne toute les
étapes de la fabrication du boulon et que les boulons d'essais sont les mêmes
que ceux mis en œuvre.
6.3 - Modes opératoires des essais de traction et d'arrachement sur boulons
Concernant les essais de contrôle des boulons scellés au mortier :
Le résultat de l'essai sera non seulement fonction de la prise du coulis de
scellement mais aussi de la convergence et du "serrage" du boulon suivant
l'augmentation de la contrainte orthoradiale.
L'essai doit donc être fait lorsque la vitesse de convergence est faible :
• sous faible couverture : 3 mm/jour
• sous forte contrainte: 1-2 cm/jour
6.3.1 - Principes généraux des essais sur boulons
Les essais de traction et d’arrachement sur boulons sont réalisés généralement
à l’aide d’un vérin creux qui permet de tirer sur la tête du boulon en s’appuyant
sur la paroi rocheuse aux alentours de la plaque d’appui de l’ancrage (Fig. 31).
Pour les boulons à ancrage mécanique, les essais peuvent être réalisés à l’aide
de la clef dynamométrique qui sert à les mettre en tension.
Le déplacement de la tête du boulon est mesuré à l’aide d’un comparateur,
ce qui permet de tracer la courbe effort–déplacement caractérisant le
comportement du boulon et de son ancrage.
La mise en tension se fait par paliers. A chaque palier, on mesure l’évolution
du déplacement ou la perte de tension, s’il y en a, qui définit une limite de
fluage (ou de ripage) de l’ancrage. On peut ainsi définir une résistance de pic
et, dans certains cas, une résistance résiduelle.
Les essais préalables et les essais de convenance sont à réaliser sur des
ancrages spécifiques n’appartenant pas au dispositif de soutènement de l’ou-
vrage ou ne participant pas à la stabilité de l’ouvrage en service.
Pour les soutènements à l’air libre, les essais préalables et les essais de conve-
nance sont généralement destructifs afin de mesurer la résistance du
scellement nécessaire au dimensionnement du soutènement. En revanche, en
souterrain, les essais préalables et de convenance ne le sont pas nécessaire-
ment. Ils sont alors réalisés de la même manière que les essais de contrôle,
dans les mêmes conditions de boulons et de terrain que celles de l’ouvrage
pour lequel ils sont prévus (voir ci-après).
Dans certains cas cependant, le Maître d’Œuvre peut demander des essais
destructifs afin d’évaluer la résistance Tu (en kN) de l’ancrage dans le terrain,
qui est fonction généralement de la longueur d’ancrage (ou qs exprimé en kPa
qui est le frottement latéral limite conventionnel).
Le nombre d’essais à réaliser par type d’ancrage et par type de conditions
géologiques est à fixer dans les prescriptions du marché. La résistance
moyenne est souvent définie à partir d’un minimum de 5 essais par type
d’ancrage et par type de conditions géologiques car une assez grande disper-
sion est habituellement observée.
Les essais préalables et les essais de convenance donnent lieu à un rapport
d’essai.
Les essais de contrôle sont à réaliser sur des ancrages appartenant au
dispositif de soutènement de l’ouvrage. On vérifie que l’ancrage résiste à une
traction d’essai Te définie à la conception qui est fonction de la traction limite
de service Ts du boulon (généralement Te = Ts ou plutôt 1,2 x Ts).
Pour un ancrage dont l’efficacité doit être immédiate, le contrôle doit se faire
rapidement après sa mise en place.
Pour les boulons scellés au mortier ou à la résine, le contrôle doit se faire dès
lors que la prise du scellement le permet (7 ou 28 jours pour le mortier, 8 ou
24 heures pour la résine selon les indications du fournisseur et selon les
prescriptions du marché).
Des contrôles différés peuvent également être prévus pour vérifier la pérennité
d’un ancrage (voir § 6.4).
6.3.2 - Normes et recommandations
Pour les ancrages scellés au rocher (mortier ou résine), la procédure d’essai
en arrachement comme en contrôle est décrite par la norme XP P 94-444
(décembre 2002) – Essai statique d’arrachement, sous un effort axial de trac-
tion, d’un ancrage scellé dans un massif rocheux – Essais par paliers :
• Les boulons sont mis en traction par incréments de charge et/ou de dépla-
cement et les mesures sont faites à chaque incrément, lorsque charge et
déplacement sont stabilisés (en notant le temps de stabilisation). Les paliers
sont fixés à 5 minutes.
• Le programme d’essai à la rupture comporte 2 cycles de chargement/déchar-
gement par paliers, le 1er cycle jusqu’à la tension limite estimée de l’ancrage
et le 2 ème cycle jusqu’à 2 fois cette tension. L’essai donne l’effort de traction
limite Tu associé à la longueur L de l’armature scellée dans le matériau
rocheux.
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1
Fig. 31 - Dispositif d’essai de traction.
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• L’essai de contrôle (Fig. 32), lui, est réalisé en un seul cycle de chargement
en cinq paliers de 5 minutes jusqu’à atteindre Te puis en effectuant un
déchargement en trois paliers de 1 minute. Il peut également être demandé
de maintenir le dernier palier Te plus longtemps (20 ou 30 minutes) avant
de procéder au déchargement contrôlé. L’essai est dit concluant si la résis-
tance moyenne des essais est supérieure soit à Ts, soit à 1,1 fois Ts (selon
les prescriptions du marché).
La recommandation de l’ISRM et la norme ASTM suivent des méthodologies
similaires. Elles y sont décrites jusqu’à l’arrachement de l’ancrage. Leurs réfé-
rences sont les suivantes :
• ISRM – Suggested Method for Rockbolt Testing (1975),
• ASTM D 4435-84 (reapproved 1998) – Standard Test Method for Rock Anchor
Pull Test.
Dans le cas des essais à la rupture, des dispositions doivent être prises
pour :
a) éviter la cassure de l’armature sous l’effet de traction maximale :
- par le choix d’une section suffisante
- et/ou en limitant la longueur de scellement ; cette dernière doit cepen-
dant être suffisante pour englober les hétérogénéités du terrain
b) limiter les effets de bord :
- soit par la réalisation d’une longueur libre minimale lors du scellement
du clou (de l’ordre de 1 m dans le sol, 0,5 m au rocher)
Un contrôle de la longueur non scellée des ancrages est réalisé en introduisant
une tige dans l’espace annulaire libre de tout scellement.
- soit en disposant d’un bâti d’essai prenant appui au terrain autour de la
tête du clou, mais dont tous les points de la surface d’appui se trouvent
néanmoins à plus de 0,3 m des bords du trou
c) pour les boulons scellés au rocher (au mortier ou à la résine), l’essai inter-
vient après un délai minimum de prise du scellement (7 à 28 jours pour du
mortier, ou 8 à 24 heures pour de la résine selon les indications du fournis-
seur et selon les exigences du marché)
Les essais d’arrachement sur les boulons à friction se réalisent de la même
manière. Ils se font immédiatement après leur mise en place (se reporter aux
indications du fournisseur). Des essais à plusieurs longueurs de boulon (3 mini-
mum) permettent une évaluation plus fiable de la valeur du frottement limite
qs. La valeur de qs peut croître sous l’effet des mouvements de terrain autour
de l’excavation.
En dehors des boulons en tunnel, objets de la présente recommandation, il
existe d’autres procédures d’essai concernant les micropieux et les clous ou
ancrages au sol meuble, où la notion de fluage est ajoutée à la notion de trac-
tion de rupture, ainsi que les tirants d’ancrage. Ces essais visent généralement
à déterminer une valeur de frottement latéral limite qs nécessaire au dimen-
sionnement des ouvrages concernés (stabilité des talus cloutés, fondations…
) mais peuvent aussi concerner les ouvrages souterrains :
• Ouvrages de grandes dimensions
• Travaux nécessitant un contrôle strict des déformations
• Proximité d’ouvrages existants
• Roche argileuse
• …
Ces procédures sont citées ici pour mémoire :
• Recommandations CLOUTERRE 1991
• Essais de traction à déplacement contrôlé (vitesse constante)
• Essais de traction à effort contrôlé (paliers de fluage)
• Norme NF P 94-242-1 (1993) – Essai statique d’arrachement de clou soumis
à un effort axial de traction – Essai à vitesse de déplacement constante
• ISRM - Suggested Method for Rock Anchorage Testing (1985)
• Norme NF P 94-153 (1993) – Essai statique de tirant d’ancrage
• Chapitre 6 des recommandations TA 95
• NF EN 1537 – Exécution des tirants d’ancrage : plusieurs méthodes d’essais
proposées au § 9 et en annexe E
6.4 -Surveillance des boulons en cours de chantier
En phase d’excavation, à une distance en arrière du front qui est fonction des
vibrations engendrées par les tirs d’explosif, ou sous l’effet d’un glissement
de l’ancrage, il convient de vérifier le serrage des écrous et de procéder, si
nécessaire, à un resserrage systématique de l’ensemble des boulons à ancrage
ponctuel. Ce type de contrôle est également souhaitable avant la mise en place
des dernières passes de béton projeté ou avant la mise en place de l’étanchéité
ou du revêtement selon le cas.
Les boulons dont la tête casse sont à changer ou à remplacer par un autre
moyen de soutènement.
Pour mémoire, il est possible de suivre l’évolution dans le temps de la tension
d’un boulon en interposant entre la tête du boulon et le rocher, soit une cale
dynamométrique, soit une cellule de chargement.
Un contrôle global du système de soutènement que constitue le boulonnage
associé ou non à du béton projeté est réalisé notamment par les mesures de
convergence dans le cadre de la méthode de "conception interactive" ancien-
nement dénommée "méthode observationnelle". En cas de détection d’un
comportement jugé anormal, il peut s’avérer nécessaire de procéder à un ren-
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1 M
Fig. 32 - Essai de contrôle. Programme de chargement – déchargement (selon XP P 94-444).
T Force de tractionTe Force de traction imposée par le contrôlet Temps, en minutesP Phase préparatoire de l’essai
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
forcement du système de boulonnage (augmentation de la densité, du diamètre
et/ou de la longueur des boulons, réduction du délai de mise en œuvre par rapport
à l’avancement du front, choix d’un autre type de boulon…), ou à une modifi-
cation complète du système de soutènement (cintres lourds par exemple).
Si, à la mise en tension d’un boulon à ancrage ponctuel ou après un certain
temps, il se produit un écaillage ou un délitage de la roche et que le contact
de la plaque d’ancrage n’est plus assuré avec le terrain, le boulon devenu inef-
ficace doit alors être remplacé.
Dans les ouvrages où le soutènement reste apparent, il est indispensable pour
assurer la pérennité du soutènement que l’entreprise jusqu'à la réception de
l'ouvrage, ou le Maître d’ouvrage au cours de la vie de l’ouvrage, procède à des
actions de surveillance périodiques et réalise ensuite les actions adéquates.
Les circulations d’eau, surtout si elles sont particulièrement agressives, peu-
vent entrainer la rouille de l’acier qui diminue l’efficacité du boulon et de son
ancrage. Il est d’ailleurs recommandé d’avoir recours dans ce cas à des pro-
duits protégés contre la corrosion, ou à mettre des boulons à ancrage réparti,
ou encore à sceller sur toute leur longueur les boulons à ancrage ponctuel
après leur mise en tension, à protéger la plaque et l’écrou. Néanmoins ces
précautions ne dispensent pas des contrôles périodiques.
RECOMMANDATION DE L’AFTES N°GT6R4F1
Légende
++++ Recommandé
+++ Bon
++ Moyen
+ Passable
o Non recommandé
A vérifier
Traction : Aptitude à retenir ou porter : elle dépend aussi des caractéristiques mécaniques du boulon
Cisaillement : Résistance aux mouvements latéraux : elle dépend aussi des caractéristiques mécaniques du boulon
Terrain fracturé : Terrain avec un RQD faible : risques de coincement
Action : Action immédiate ou différée
Eau : Débit du forage
Etanchéité ou drainage recherché
R : Résine aqua-réactive t
* Boulon "coulissant" qui, aprés un glissement, conserve une efficacité
7 - Matrice d’interprétation-
Ce tableau est donné pour aider au choix en matière de boulonnage, il n'intègre pas le coût des fournitures et accessoires
BOULONS
DONNÉES
Boulons àancrageponctuel
Boulons à ancrage réparti Boulonsmixte
(ancrageponctuel +scellement)
Boulonshybride
(ancrage àfriction +
scellement)
Boulons Type"Cone
Bolt®" *
Boulons autoforeurs
Boulons à FrictionBoulons
Fibre de Verre
Boulons Carbone
Scellementmortier
Scellementrésine
Type "MinovaSDA®"
"Alwag" type ATPower®
Type "Swellex®"
Type "Split Set®"
Traction +++ ++++ ++++ ++++ +++ ++ +++ ++ +++ +++ ++ ++
Cisaillement + ++++ +++ +++ ++ ++++ +++ ++ ++ +++ ++ ++
Terrain fracturé ++ ++ + ++ +++ +++ ++++ +++ ++ ++ ++ ++
Forabilité terrainmédiocre
o + + o o + ++++ ++++ + o + +
Caractère permanent
+ ++++ +++ ++++ +++ ++++ +++ o ++ ++ + ++
Action immédiate ++++ o +++ ++++ ++++ +++ ++ ++++ ++++ ++++ +++ +++
Action différée ++ +++ ++++ +++ +++ ++++ ++ +++ +++ +++ +++
Gêne due à la présence d'eau
++++ + +++ R ++ ++ ++ + ++++ ++++ +++ ++ R ++ R
Drainage d'eau ++++ ++ + ++ + ++ ++ +++ ++ ++++ ++ ++
Etanchéité à l'eau o ++ +++ R ++ ++ ++ ++ o + + ++ ++
Temps de mise en œuvre
++++ ++ +++ +++ ++ +++ +++ ++++ ++++ +++ +++
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32 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
RECOMMENDATION OF AFTES N°GT6R4A1
Rock Bolting Technology
Table of contents
1 - Introduction: bolting definition and typology- 3-1.1 - End-anchored bolts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
1.2 - Distributed anchor bolts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
1.3 - Mixed bolts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
1.4 - Friction bolts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
1.5 - Sliding and other types of bolts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
1.6 - Face bolting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
1.7 - Raft bolting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
2 - Drilling 11-2.1 - Drilling techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
2.2 - Drilling works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
2.3 - Special works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
3 - Bolts 19-3.1 - The rod . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
3.2 - Tip or anchorage device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
3.3 - The head . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
3.4 - Distribution plate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
3.5 - Corrosion protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
3.6 - Useful dimensioning characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
4 - Anchorages 24-4.1 - End-anchorage or mechanical anchorage . . . . . . . . . . . . . . .24
4.2 - Resin or grout bedding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
4.3 - Hydraulically expandable friction bolts . . . . . . . . . . . . . . . . .32
4.4 - Driven friction bolts (forced) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
4.5 - Mixed anchorage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
4.6 - Self-drilling bolts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
5 - Safety during the bolting phase 38-5.1 - Reference texts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
5.2 - Risk evaluation and analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
5.3 - Measures to be envisaged . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
6 - Bolting inspection 41-6.1 - Inspection principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
6.2 - Inspection of constituent parts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
6.3 - Operational methods for tensile and bolt pull-out tests . . . .43
6.4 - Supervision of bolts during site works . . . . . . . . . . . . . . . . .48
7 - Interpretation matrix 49-
AFTES welcomes all suggestions relating to this text.
Text presented by Paul ROUX (Spie batignolles TPCI) Leader of Working Group 6
With the collaboration of:Patrick BIENFAIT (Egis Tunnels) - Stéphane BLOND (Bec Fayat) - Anne BOUVARD (Tractebel Engineering) - Guy CUEILLE (Razel) - Sylvain ECKERT (Vicat)
Michèle FEMELAND (CETU) - Romain GARNERO (Spie batignolles TPCI) - Daniel GILLE (Atlas Copco) - Christophe JASSIONNESSE (GEOS)Philippe KOENIG (Atlas Copco) - François LAIGLE (EDF/CIH) - Bernard LASNE (Dodin Campenon Bernard)
Renzo MARUCCO (Mecsider) - Patrick SABY (Metal Service/Thema) - Rémy WITTMANN (Minova)
This recommendation has been approved by the AFTES Technical Committee following a critical review of the text by:Pierre HINGANT (EGIS) - Alain MERCUSOT (CETU) - Jean PIRAUD (ANTEA) - Loïc THEVENOT (EIFFAGE) - Jean LAUNAY (VINCI) - Christian PLINE (GEODATA)
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
RECOMMENDATION OF AFTES N°GT6R4A1
Bolting technology, the subject of this recommendation, represents one of the
most fundamental elements participating in tunnel support techniques using
conventional methods.
The recommendation concerns (Fig. 1):
• radial bolting, vault, side walls, raft
• face bolting (longitudinal)
• bolting by oblique longitudinal threading
Bolting may be completed by other means of support: arches, shotcrete,
mesh…
It is limited to works using standard materials. Specific technologies calling
on particular equipments such as very long bolts (over 15 m, cables or ties)
are not considered.
The length of radial bolts is generally between 1/3 and 1/2 of the greatest
excavation opening. Consequently and insofar as standard works are concer-
ned, their length does not exceed 6 m. For longitudinal bolting, the length of
the bolts is generally between 8 and 15 m.
Generally speaking, there are five main types of bolts:
1.1 - End-anchored bolts
End-anchored bolting consists in linking the plan area of the excavated surface
to a deep intact rock point. The anchoring is generally carried out using a
mechanical system (Fig. 2) but can occasionally be associated with the fixing
of the bar at the base of the hole using resin.
Generally, anchoring at the base of the hole is obtained by blocking an expan-
sion shell on the face of the hole following the driving in of a wedge using the
mechanical traction obtained by screwing. The tensioning of the bolt by pres-
tressing – by tightening the head nut or by expansion or decompression of the
ground – is essential to obtain optimal efficiency for this support system.
The major advantage of end-anchored bolting is its rapid installation and imme-
diate efficiency. However, this efficiency is only maintained over time if the
rock does not creep near the anchorage point.
In addition, this type of bolt can be installed in the case of water seepage in
the borehole.
The standard characteristics are 16 to 20 mm diameters for lengths of between
1.50 and 3.00 m.
1.2 - Distributed anchor bolts
Distributed anchor bolting consists in sealing metal (or other) bars over their
entire length in the anchorage hole. The sealing product is generally resin,
cement mortar or grout (Fig. 3).
The sealing distributed over the entire length of the anchorage hole ensures
the bolt’s long service life.
1.2.1 - Resin sealing
The resin is generally introduced into the anchorage hole in the form of
cartridges.
This type of sealing is generally used for bolts up to 4 m in length. Efficiency
is generally obtained in 5 to 15 minutes.
1 - Introduction: bolting definition and typology-
Screwing to the plate
groove wedges
Fig. 2 - Diagram showing the
end-anchored bolt.
Screwing in the groove
nut
bar
single bearing plate
Fig. 3 - Distributed anchor bolt diagram.
Radial bolting Longitudinal face bolting
Forepoling
Fig. 1 - Diagram showing the various types of bolting used.
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RECOMMENDATION OF AFTES N°GT6R4A1 M
1.2.2 - Mortar sealing
This sealing consists in driving the bolt into the anchorage hole which has first
been filled with a thixotropic mortar. This allows the mortar to be held in posi-
tion, even in vertical holes bored into the roof, as well as an excellent filling of
the borehole.
This type of sealing is generally used for bolts less than 5 m long. Its efficiency
depends on the time it takes for the mortar to set.
1.2.3 - Grout sealing
This sealing consists in injecting the bolt with grout once it has been positioned
in the borehole through the intermediary of a tube or a flexible pipe attached
to the rod.
This type of sealing is generally used for bolts longer than 5m. Its efficiency
depends on the time it takes for the mortar to set.
1.2.4 - Particular case of self-drilling bolts (Fig. 4)
These types of bolts consist of a hollow metal rod with, at its end, a lost drill
used to bore out the anchorage hole. The sealing is carried out by injecting the
sealing product through the interior of the bolt.
The self-drilling bolt is particularly well-adapted to fractured ground and long
anchorage lengths.
Its efficiency depends on the time it takes for the sealing product to set (cement
grout, mortar or resin).
This type of bolt is also used for threading.
1.3 - Mixed bolts
The mixed bolt is one that is
locally anchored and, in a
second stage, sealed by
injecting a sealing product.
These bolts present the
advantage of providing
immediate efficiency thanks
to their local anchorage and
their capacity to subse-
quently be injected, thus
improving their service life
and performance levels.
Certain friction bolts can be equipped with a lost drill which is used for drilling
(self-drilling) and become mixed by injection (Fig. 6).
1.4 - Friction bolts
Friction bolts are thin, hollowed metal profiles in close contact with the rock
over their entire length. This allows them to be held in place by friction. They
are immediately efficient.
The friction between the ground and the bolt can be provided in two different
ways:
• Either by hydraulic expansion of the profile in the borehole, using pressurised
water injection within the closed tube profile (Fig. 7).
Nut Flat plateCoupler with centre stop enabling direct end-to-end bearing between rods thereby minimizing energy loss during drilling
Fig. 4 - Diagram of a self-drilling bolt, type MINOVA SDA®.
The anchor rod made of high-qualitytubes with continuous cold-rolled drillthread (standard left-hand rope or trapezoidal thread)
Domed platemade of cold-formed flat steel
Protection tube if required Grout
Various drill bits enablequick drilling of boreholes
in diverse soil and rockconditions
Injection hoses and vent
Mechanical anchoragesystem
Steel rod
Bolting drill hole filledwith grout or mortar
Fig. 5 - Schematic diagram of the mixed bolt.
Fig. 6 - Diagram of a self-drilling friction bolt.
1. Friction bolt2. Anchor plate3. Drill bit
4. Drilling rod5. Strike ring6. Sleeve
Steel expansion tube
Bearing plate
Fig. 7 - Diagram of a Swellex® type bolt.
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• Or by forced pushing of a split tube in the borehole, with the initial diameter
of the split profile being greater than that of the hole (Fig. 8).
The friction bolt works by rubbing against the hole walls. In the case of the
Split Set®, the possibility of injecting and bedding the profile increases the
anchor’s capacity.
1.5 - Sliding and other types of bolts
There exist sliding bolts adapted to the brutal rock burst conditions.
These can be mixed type bolts
such as “Cone Bolt®”: The forces
produced by the brutal deforma-
tion of the rock are transferred to
the rod via the anchor plate. For
these forces to attain the opera-
tional distributed anchorage limit,
a special rod coating allows for
greater sliding.
The sliding of the rod in the bedding results in the punching of the grout by
the anchor and permits a bolt movement that retains its efficiency (Fig.10).
Other systems aiming to absorb brutal rock deformations have been developed
using, for example, the deployment of angled elements forming several
segments of the “D-Bolt®” rod (Fig.11).
1.6 - Face bolting
This technique is used to anticipate a deformation of the working face. The
bolts are positioned perpendicular to the face.
The resumption of tunnelling in the bolted face requires the use of easily
destructible bolts. These are generally in fibreglass and sealed over their entire
length using cement grout.
For geotechnical and site reasons, these are generally very long bolts: 1.5 to
2 times the diameter of the excavation. As the works progress, the bolts are
installed in such a manner as to maintain an overlap over approximately a
third of their length.
1.7 - Raft bolting
In certain cases, rafts can receive reinforcement provided by radial type bolting,
metal bolts or fibreglass bolts for excavations carried out in several phases in
swelling ground.
Fig. 8 - Diagram of a Split Set® type bolt.
Fig. 9 - Diagram of the Cone Bolt® type mixed bolt.
Fig. 10 - Diagram showing the operation of the "cone bolt®".(based on McKenzie, R, Use of Cone Bolts in Ground Prone to Rockburst, Coal Operators' Conference, University of Wollongong & the Australasian Institute of Mining and Metallurgy, 2002).
Fig. 11 - Diagram of the D-Bolt® type bolt.
Before rockburst After rockburst
2 - Drilling-
Type of bedding LocalFriction
Resin MortarSplit Set® Swellex®
Nominal diameter (mm) 31 to 80 28 to 37 28 to 37 20 to 32 20 to 32
Drilling diameter (mm) 32 to 89 33 to 46 32 to 45 28 to 41 38 to 64
In accordance with the manufacturer’s recommendations, the recommended drilling diameters are as follows:
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For bolts bedded in mortar, the drilling diameter depends on the quality of the
ground and the length of the bedding. It varies between 1.5 to 2 times the rod
diameter.
For bolts bedded in resin, it is necessary to pay attention to the drilling per-
formance to respect the optimum cover for the bolt rods.
2.1 - Drilling techniques
In “normal drillability” ground, being one that can be drilled without excessive
wedging or loss of fluids, and within which the holes can be left open for the
time needed to install bolts without any deterioration, the main drilling methods
are as follows (Fig. 15 and Fig. 16):
2.1.1 - Rotary percussion drilling (rotation fracturing)
Rotary percussion drilling (Fig. 12) is generally carried out using “jumbos”
equipped with hydraulic drills. The tool is a bar with a drill bit screwed onto
the end.
A manual method using pneumatic hammers allows small diameter holes with
a limited length to be drilled.
2.1.2 - Rotary drilling (with scaling)
The rotary drilling boring rigs (Fig. 13) do not have a striking system. The drill
bit generally has two tungsten carbide or polycrystalline diamond inserts.
This method, reserved for certain types of ground, is highly productive and
permits relatively small drilling diameters.
2.1.3 - Other drilling methods
2.1.3.1 - Rotary – rotative drilling by grinding (Fig. 14)This drilling method, which uses a tricone bit as a tool, is for large diameters
holes not used for bolting.
2.1.3.2 - Down-the-hole hammer drillingThis type of drilling, not much used for bolting, is reserved for large hole dia-
meters. This type of hammer transmits the percussion energy straight through
to the drill bit without the intermediary of rods. These are compressed air ham-
mers and have standard dimensions ranging from 80 to 500 mm.
Fig. 14 - Rotarydrilling bit.
Free surface
Crushed zone
Fractured zone
Movement direction Impact force
Rock
Fig. 12 - Rotary percussion drilling.
Drill bit
Movement direction
Cutting of a slice by shear force
Rock
Fig. 13 - Rotary drilling. Fig. 16 - Eimco-Secoma Nomagram no.2.
AFTE
S A IN
abra
sivi
ty ra
ting
AFTES DU hardness rating
Rota
tive
drill
ing
area
AVER
AGE/
STRO
NG T
HRUS
T
Rotative drilling
areaSTRONGTHRUST
Rotative drilling areaAVERAGE THRUST
Drilling areaSTRIKING
Fig. 15 - Eimco-Secoma Nomagram no.1.
AFTE
S ra
ting
unia
xial
RC
com
pres
sion
resi
stan
ce
Drilling diameter in mm
Rotation
Rotary
down-the-holehammerHammer outside
hole
Bolting area
Two-lipped PCDdrill bit
Two-lipped tungstencarbide drill bit
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
RECOMMENDATION OF AFTES N°GT6R4A1
2.1.4 - Summary: indicative data applicable to bolting
2.1.5 - Tools
Drilling tools comprise drill bits, rods and connection accessories (couplings,
fittings, etc.).
For standard bolting, the holes to be made have small diameters (less than
50 mm) and lengths of no more than 4 to 6 m. As from 6 m, the bars shall be
coupled and have much larger drilling diameters.
2.2 - Drilling works
2.2.1 - Removal of cuttings
To remove cuttings in tunnels, drilling using water injection is preferred over
foam or compressed air.
The hole is cleared either by cleaning out and/or blow-out using compressed
air when the bar is removed. Cleaning is necessary for all ground reinforcement
systems. However, it is necessary that cleaning be carried out very carefully
in the case of sealed bolting and, in particular, resin sealings.
2.2.2 - Drilling machines for bolting
Expressed simply, the installation of a bolt requires three stages:
• The drilling of a bolt hole
• The installation of the bolt
• The tightening and/or sealing
There are several possible ways to mechanise the installation of the bolts and
several levels of mechanisation.
It is possible to use the same “jumbo” for drilling both blast holes and bolting
holes (Fig. 17). These “jumbos” can be equipped with telescopic guides to
adapt the drilling lengths to the blasting and bolting boreholes. The equipment
can be provided with articulations to ensure that the (radial) bolt can be posi-
tioned with perfectly adapted kinetics.
However, the current trend is towards drilling further with parallel blast holes
and using jumbos with two or three arms. However, the kinetics of the arms
permitting deeper drilling then becomes incompatible with the radial drilling
of bolt holes. To that end, specific machines are now available, either with
mechanical drilling and manual positioning, or that completely automate the
process for positioning the bolts.
There are therefore machines equipped both with an arm provided with a
drilling guide for blasting and a cradle arm from which the operators install
the bolts.
There are also rock bolting rigs that fully mechanise the installation operation.
These are equipped with a guide on which is positioned the drilling tools, a
bolt rack and the mechanism for installing the bolts. The magazine is generally
limited to 10-12 bolts (Fig. 18). The size of the plates that can be positioned
in the rack is limited. There are also racks and installation systems suitable
to several types of bolts.
Currently, automated rock bolting rigs are used for:
• Local mechanical anchor bolts
• Distributed anchor bolts, resin sealed
• Split Set® type friction bolts
• Swellex® type friction bolts
For mechanical anchor bolts and resin sealed distributed anchor bolts, the bol-
ting turret is equipped with a rotative device to tighten the bolt or turn the rod
in the resin. Certain automated bolting rigs permit the simultaneous placing
of a mesh.
For Split Set® type friction bolts, the rotative device is replaced by a hammer.
For Swellex® type friction bolts, it is replaced by an insert and an end fitting
permitting the injection of water into the bolt.
Depending on the machinery and type of ground, it is now possible to econo-
mically drill boreholes with diameters ranging from 32 to 89 mm for standard
lengths of 4 to 8 m with a potential bar lengthening operation. It is therefore
in this “range” of boreholes that bolting should preferably be used. The choice
Fig. 17 - : Mixed drilling / bolting arm.
Fig. 18 - Bolting turret.
Drilling methodStandard min.
diameterStandard max.
diameterCommentaries
Rotary percussion drilling (drill bits) 32 mm 89 mm Ø max = 127 mm
Rotary percussion drilling(monobloc borer) 28 mm 34 mm
Ø min = 24 mmLength limited to 3 m
Rotary percussion drilling(monobloc borer) 22 mm 55 mm
Possibility of 15 m longholes
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RECOMMENDATION OF AFTES N°GT6R4A1 M
of the type of bolt to be installed helps in specifying the type of drilling to be
envisaged, especially in terms of diameters.
Given the overall dimensions, especially of the rock-hammer and hoses, it
is important that the length of bolts that can be installed in a gallery of a
given size be determined during the design phase. Depending on the equip-
ments used, the length of the boom is equal to the length of the bolts plus
1 to 2 m.
2.3 - Special works
In ground that is “difficult to drill", it is necessary to either envisage drilling
with pipe driving, or to use bolts from the self-drilling range.
It is also possible to envisage using a grout type borehole fluid during drilling.
For these special applications, non-standard machines specially equipped for
these works are used.
3 - Bolts-
3.2 - Tip or anchorage device
This term designates the end of the bolt at the end of the borehole.
Its function varies according to the types of bolts considered:
• Straight cut for bolts sealed by injection.
• Tip or bevelled cut for cartridge sealed bolts: it permits the piercing of the
resin or mortar cartridges and favours a good mix.
• Truncated cone end with reduction of diameter to simplify the introduction
of friction bolts.
• Equipped with a drill bit, it permits the hole to be drilled for self-drilling
bolts: the various versions of the drill bits can be treated or equipped with
carbide inserts or teeth in the form of a cross, an arch, etc.
• Equipped with a shell, it provides local anchorage for the bolt: these ancho-
rages are formed from a central plug into which, depending on the contact
surface being sought on the borehole wall, between 2 and 6 leaves are
inserted. They are constructed from steel or an aluminium alloy. Traction
exerted on the rod causes the shell to expand. The choice of type of shell
must be adapted to the geological conditions encountered and be validated
by tests (see § 6).
3.3 - The head
This term designates the projecting end of the bolt that permits the inter-
locking of the distribution plate and the bolt.
In most cases of local anchor bolts or distributed sealing bolts, it has a thread
of between 100 and 200 mm receiving a hexagonal coupling nut. These
threads can be trimmed but are generally rolled. The type of threading can
have an influence on the bolt capacity.
There can also be specific versions:
• Forged hexagonal heads to allow the rotational drive of resin sealed HA rods
or to reduce the projecting part of local bolts. In this case, the bolt is tightened
by rotating the rod in the anchorage head.
• Threaded ends completed by a rotational drive device for the HA rods, such
as flats and driving squares, resined or forged feed nuts, rivet or pinned
nuts.
In the case of self-drilling or threaded profile steel bolts, or in the case of glass
This chapter is devoted to the properties of the bolt, including its accessories
and particularities (thread, flanges, head, and bearing plate).
The following must be defined for each type of bolt:
• The materials used for the rod and its accessories
• The mechanical characteristics of the rod and its accessories (see §3.1)
• The geometrical characteristics of the rod and its accessories
The main materials used are steel alloys, fibreglass or, exceptionally, carbon
fibre. The choice of materials used must be adapted to the sought-after per-
formances (elastic limit, elongation at rupture, destructibility, etc.).
3.1 - The rod
This is the central part of the bolt. Depending on the type of bolt, it either has
a solid or hollow section.
The rod can be smooth in the case of friction bolts and local anchor bolts or
ribbed in the case of distributed sealing bolts. In the latter case, the flanges
improve the mixing of the sealing resin and thus the sealing itself.
It is also worth mentioning the bolt whose flanges provide a continuous thread
and permit the length to be adjusted on site (GEWI® type bolt).
In the case of self-drilling bolts, the rod can potentially be formed from several
elements connected by a threaded sleeve.
The standard thread profiles are:
“chord” type (the most common) “T” type
The “chord” type thread provides a good seal around the sleeves. The “T” type
thread makes unscrewing easier.
Non-standard thread profiles are also used.
In the case of bolts made from composite materials, all types of sections can
be used.
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
RECOMMENDATION OF AFTES N°GT6R4A1
fibre bolts with threaded profiles, the bolt heads are simply equipped with
a nut.
Friction bolts either have a ring or a welded end fitting that bears on the
anchorage plate installed prior to prior to driving the bolt.
3.4 - Distribution plate
The bearing plates (Fig. 19) represent an important support element and can
be used independently or in association with mesh, straps or brackets. They
provide a containment of the rock mass at the head of the bolt.
It is also possible to use metal sheeting to increase the bearing surface of
these plates.
There are three main types of plates:
• Rigid plates dimensioned in such a way as to provide static bearing points
when compared with the bolts with which they are associated.
• Flexible or self-compensating plates permitting gradual deformations in
function of the loads on the bolts.
• Special plates for injection, doubling up to hold the mesh, and reinforce-
ment (“spider” type).
through the intermediary of the head, with tightening of the nut using an impact
wrench or, where required, a torque wrench. The tightening torque must be
adapted to the type of bolt and nut.
The dished plate permits a certain adaptation to deformation.
An auxiliary plate, clipped or screwed to the threaded bolt head, is generally
used to attach the reinforcement mesh or nets when this type of system is
used in addition to the bolting.
The use of the bolter and a storage turret calls for the use of plates with
dimensions adapted to the equipment (≤15x15cm). This can be unfavourable
for the mobilisation of the ground cone at the top of the bolt and the connection
with the facing.
For glass fibre bolts, the plate can be held by a wedge inserted into the head
of the bolt separating the blades or the two parts of the bolt. However, this
procedure does not provide optimal tightening. There are also cylindrical glass
fibre bolts with threading on the head that permit the fixing of a plate through
the use of a nut. In general, the head of the glass fibre bolt represents a low
resistance area.
3.5 - Corrosion protection
When the operational duration of the support makes it necessary, corrosion
protection can be provided:
• Continuous mortar, grout or resin sealing
• Excessive thickness of the parts
• Hot dipped galvanisation of the parts
• Epoxy protection (hot painted)
• Coating by cold bituminous dipping
• Injected sheathed bolts (Fig. 27)
• Stainless steel bolts
3.6 - Useful dimensioning characteristics
In agreement with the recommendations of the AFTES (GT 30) work group on
“the design and dimensioning of radial rock", the main mechanical characte-
ristics useful for the dimensioning of bolting, and dependent on the types of
bolts and manufacturer references, are as follows:
• The resistance of the rod in traction at the yield strength, in kN
• The resistance of the head (plate fixing system) in traction at the elastic limit,
in kN
• The resistance of the rod at breaking strength, in kN
• The resistance of the head (plate fixing device) at breaking limit, in kN
• Relative elongation of the rod in traction at the yield strength, in %
• Relative elongation of the rod at breaking strength, in %.
These characteristics, obtained by laboratory traction tests on all or part of the
elements forming the bolt on completion of the manufacturing process, must
be guaranteed (“minimum guaranteed value”) and are independent from
installation conditions (drilling, sealing, etc.).
Rigid plates Adjustable jointed plates
Fig. 19 - Examples of plates.
Distribution plate for injected bedding
Injection Évent
Spider plates
The bearing plates usually have 15 to 20 cm sides and are 4 to 10 mm thick.
They are either flat, dished or jointed with a circular or oblong hole. This permits
a better adaptation to the effective angle of the bar and nut borehole.
For friction bolts, the plate is immediately operational without tightening.
For local or distributed anchor bolts, the plate is tightened against the facing
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40 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
RECOMMENDATION OF AFTES N°GT6R4A1 M
The rod characteristics can theoretically be ascertained from the geometrical
characteristics of the bolt and the mechanical characteristics of its parts, such
as:
• The resistant section of the rod, in m²
• The elastic limit stress at the traction strength of the material, in MPa
• The elastic deformation module (Young module) of the material, in MPa
• The maximum tensile stress of the material, in MPa
• The deformation at maximum tensile stress, in %
These characteristics are theoretically accessible with a HA B500B bolt, (HA
= High Adherence, B = Bar, 500 = elastic limit in MPa, B = ductility rating)
but need to be adapted for more specific bolts such as friction bolts and mixed
bolts. This is why it is always better to privilege the knowledge of characte-
ristics that can be directly measured on the bolt.
Bolting in a rock mass also implies the mobilisation of the shearing charac-
teristics of the bolts, in other words under the action-effect of relative move-
ment transversal to the rod axis. This would seem to be a complex operation
involving the combined characteristics of shearing and the traction of the bolt
itself, as well as those of the rock and, where applicable, the sealing
product.
No standardised test exists to characterise this operation but a number of
experimental or theoretical approaches are underway.
4.1 - End-anchorage or mechanical anchorage
The anchorage of the bolt is carried out using a shell that generally comprises
2 to 6 leaves and a central plug. A threaded rod is inserted into the groove (Fig.
20 and Fig. 21).
The shell branches are spread during the tightening of the bolt. The shell
wedges are positioned up against the hole walls and the rod is prestressed.
The bolt is installed by tightening the coupling nut located on the plate to a
torque recommended by the manufacturer.
The choice of the type of anchorage depends on the nature of the rock and
should be decided in accordance with the results of preliminary tests.
The anchorage depends on the following parameters:
• The quality of the rock around the anchorage point (min. compressive
strength): below a compressive strength of 10 MPa, it is necessary to use
special shells. In this case, local anchor bolting is not recommended
•The shell surface in contact with the ground: it progresses in inverse propor-
tion to the ground strength
• The materials forming the shell
• The respective diameters of the shell and the drilling hole
• The initial tightening of the nut
The main advantage of local anchorage is to produce an immediate contain-
ment after installation and thus immediate safety. Its installation is simple and
fast.
During installation, the adequate tightening of the bolt should be checked
alongside making sure that the plate is in very close contact with the ground.
Time and/or vibration caused by blasting can result in scaling around the plate.
The efficiency of the bolt is reduced to zero if the plate is no longer in contact
with the ground.
Where possible, it is worthwhile checking and retightening the plate at least
once.
4.2 - Resin or grout sealing
4.2.1 - Resin sealing
Resin permits the sealing of the bolt over its entire length. This type of sealing
4 - Anchorages-
PlugShell
rod
Fig. 20 - Operating principle for mechanical anchorage.
Two branches Six branchesThree branches
Fig. 21 - Examples of expansion shell.
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is only adapted to rock permitting a good anchorage hole calibration. There
are “fast” and “slow” resin setting times.
The resin is generally provided in the form of cartridges containing a catalyser
and a hardener (Fig. 22).
Currently, given the materials available and the high viscosity of the resins,
the mechanical installation of the sealed bolts can be carried out over a length
of up to 5 m. This limit is imposed on the resistance of the resin during mixing.
The resin hardening time, and thus the sealing, is generally between 5 and 15
min (depending on the product and the temperature) and provides this type of
bolt with extremely rapid efficiency. This is a vital choice factor for the type of
bolting used.
The important parameters for installing the resin bolt are:
The diameter of the bolt hole and its good performance over the entire length
The annular space between the hole and the chosen rod (Fig. 23).
• The cleaning of the hole which must have had all borehole residues (cuttings)
removed
• The depth of the hole: excessive depth will result in an increased consump-
tion of resin and inefficient mixing
• The resin loads must be introduced and pushed to the rear of the hole and
the position of the loads in the hole must be checked. A parachute can be
used to retain the resin loads in the hole while awaiting the introduction of
the rod
• The installation of the bolt must comply with the supplier’s recommendations.
The various stages in the procedure are as follows (Fig. 24) :
- The introduction of the rod, turning it while pushing it towards the rear
of the hole
- Mixing: maintain the rotation of the rod once it has reached the rear of
the hole to permit a good mix between the resin and the hardener
- Tightening once the resin has set
Using an automated rock bolting rig, the introduction of the cartridges in the
hole is generally carried out using a compressed air “blowpipe”. This requires
a hole that is clean and free from any elements that might damage or prevent
the installation of the cartridges. This is often the most delicate aspect of the
installation sequence.
The following parameters must be checked:
• The mixing time which depends on the type of resin: insufficient time will
not allow the resin to harden in a proper manner, but an excessive mixing
time will impair the polymerisation of the resin and consequently the satis-
factory anchorage of the bolt.
• The rotation speed which needs to be checked and the mixing time must be
adapted to the envisaged speed.
• The installation temperature influences the resin setting time.
The storage of the resin cartridges must be taken into consideration when set-
ting up and managing the work site:
• Storage life is short: maximum of a few months at an average temperature
of 20-25°C. This storage period reduces if this average temperature is not
maintained. It is recommended that the stock be rotated.
• The storage temperature must not fall below 0°C.
• The cartridges should preferably be stored in a cool, dry environment pro-
tected from direct sunlight.
• During installation procedures, if the storage temperature is too different
from the installation temperature, it will be necessary to leave sufficient time
for the resin temperature to attain that of the installation temperature.
• The elimination of residues and waste must use adapted channels.
The resin cartridges are delivered in boxes containing 20 units. The packaging
shall bear at least the following information:
• Supplier / Origin
• Type of product and contents of individual cartridges
• Pictograms and, where applicable, safety notices
• Date of manufacture
• Expiry date
• Lot number
For certain applications, the resin
can be injected by pumping.
Catalyser
Resin
Fig. 22 - Resin cartridge.
Diameter of drill hole D
Annular space e
Diameter of rodd
Fig. 23 - Annular space between the hole and the rod.
Fig. 24 - Stages for the installation of a resin bolt.
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4.2.2 - Mortar or grout sealing
This sealing product takes the form of mortar cartridges, dry mortar in sacks
or pumpable grout.
The mortar used (cartridge or sack) incorporates a high resistance, rapid set-
ting cement. For the grout, the sand used must be fine to be pumpable. Unless
expansive, its shrinkage must be limited.
The cement, additives and water based grout is generally more liquid and its
installation more complicated than the mortar-based operation. It can be pre-
pared on site
Parameters to be checked for grout or mortar specifications:
• The setting times must be adapted to the required work
• The product thixotropy must permit pumping
• The product must be of the limited shrinkage type and even be slightly
expansive
• The steel corrosion protection must not be attacked by the product
• Mechanical compression and bending
4.2.2.1 - Pumped anchorage mortarsPumped mortars are mixes specifically prepared for the work site or dry pre-
mixed, ready-to-use and prepared by the formulators.
The ready-to-use mortars have had additives added and generally have cha-
racteristics that make their installation easier and improve the quality of the
anchorage: thixotropy, lack of shrinkage, pumpability. They can provide rapid
hardening, allowing the bolts to be tensioned after 4 or 5 h depending on the
objectives being sought. At 24 h and depending on the product, strengths can
attain between 15 and 35 MPa.
Standard installation procedure:
a) Preparation of the mortar:
- Mixing of the mortar in compliance with the manufacturer’s recom-
mendations, especially insofar as the quantity of water is concerned
- Mixing
b) Mortar injection using a pump, filling from the base of the hole towards
the head:
- An injection hose is introduced to the rear of the hole
- The mortar injected by the pump pushes the hose towards the exterior.
There must be a certain resistance to the rising of the hose to ensure
the filling of voids and gaps
c) Introduction of rods simply by pushing:
- The introduction of the bolt permits the distribution of a certain quantity
of mortar in any gaps in the ground
- At the end of the operation, the mortar should normally come out at
the head of the bolt via the annular space between the rod and the
hole
- A wooden wedge is occasionally used to maintain the bolt in the hole
during the setting of the sealing (for sub-vertical bolts)
d) Tighten the bolts once the mortar has set: the mortar setting time depends
on the characteristics of the chosen product and the installation tempera-
ture.
Injection after the installation of the bolts can also be envisaged.
The parameters influencing the installation of the sealing products are:
• The time between the mixing and the installation (max. 15 to 20 mn), which
depends on the ambient temperature and the temperature of the mixing
water
• The time between the injection and the installation of the bolt bar
• The ambient installation temperature and the rock temperature. Installation
is not recommended if the temperature is too low (below 5°C)
• The water dosage
4.2.2.2 - Composition of site mortarsFor basic mortars prepared on side, the weight batched dose is as follows:
• 1 cement
• 1 sand (0-3 mm or less)
• 0.3-0.35 (water/cement)
It is possible to obtain mortars presenting considerable early strength by
using rapid setting hydraulic binders (Vicalpes® type) or quick-setting
cement.
Example of a one hour quick-setting mortar composition:
• Sand 0-2mm: 55%
• Filler: 11%
• Vicalpes® R 17%
• CEM I 52.5 R 17%
• Water
• Additives
This mortar has a strength of 6 MPa at 3h and 18 MPa at 24h.
4.2.2.3 - Anchorage mortars in cartridgesThe cartridges contain a ready-to-use dry mortar packaged in permeable
packing permitting water absorption. Their use is limited to small quantities
of bolting works and for short bolts. The cartridges are positioned by tamping
(rammer). The bolts are then introduced by being simply pushed in.
4.3 - Hydraulically expandable friction bolts
These bolts are steel folded in on themselves. They are introduced into the
hole and then inflated using high pressure water.
The expansion pressure for the installation is around 30 MPa. It is necessary
to check its compatibility with the quality of the rock. In all cases, it is essential
Type of mortarSetting time
(à 20°C)Rc 2 h Rc 1 day Rc 1 day
Fast 28 - 30 min 5 -10 MPa 20 - 35 MPa 35 - 70 MPa
Standard 1 - 2 h 25 - 40 MPa 35 - 70 MPa
Slow 4 - 8 h 25 - 40 MPa 35 - 70 MPa
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that it be defined and described in the site bolting procedures (preliminary tests).
The high pressure inflation pumps must be inspected and revision works car-
ried out on a regular basis.
Bolt installation procedure (Fig. 25):
• Drilling of the hole
• Insertion of the bolt in the hole, connection to the inflation hose
• Inflation, between 30 s and 1 min
• End of installation
Parameters influencing the anchorage:
• Quality of steel used: there are two main qualities of Swellex® type bolts
(standard range and manganese range)
• Corrosion resistance: it is possible to obtain bolts with an anti-corrosion finish
• Quality of the tube manufacturing process and the end welds
• Water injection pressure
• Quality of the rock in the ground: this type of bolt is adapted to a ground
whose resistance is compatible with the inflation pressure. For other types
of ground, sleeves are used to avoid damaging the ground near the head of
the hole
The drilling diameter is checked for each type of bolt and in compliance with
the manufacturer’s recommendations
4.4 - Driven friction bolts (forced)
These friction bolts take the form of a steel tube with a high elastic limit, slotted
along its full length.
Characteristics of the friction bolt:
• Easy installation (by percussion hammer)
• Active and dynamic friction reinforcement system. The bolt controls the
expansion of the ground thanks to its considerable elongation and failure-
free shearing
• Corrosion resistance: hot-dipped galvanised bolts can be obtained
• Currently, its length is limited to around 4 m
Installation procedure (Fig.26):
• Drilling of the hole
• Insertion of the bolt equipped with its plate in the hole
• The hammer is positioned and the bolt thrust into the hole. The thrust must
be maintained until contact is made between the plate and the facing
Parameters to ensure the satisfactory positioning of the friction bolts:
• The drilling diameter must be checked and the supplier’s recommendations
respected
• Ground characteristics: this type of bolt reveals its efficiency in fractured
ground where it can maintain the position of the blocks
• The quality of the water in the massif influences the durability of the bolt
The installation of the bolt is relatively simple, and this represents its main
advantage.
4.5 - Mixed anchorage
There are several mixed anchorage bolt combinations. Generally speaking,
the aim is to obtain the advantages of an immediate anchorage guaranteed
by an expansion shell, and the long-term resistance of a distributed anchorage
bolt.
While this is often a combination of local and distributed anchorages, other
combinations exist, such as:
• End-anchored bolt + injection of resin or cement between the hole and the bolt
• Friction + injection of cement in the bolt tube
4.5.1 - End-anchored bolt + cement Injection
It is possible to simultaneously obtain the advantages of a mechanical ancho-
rage and a distributed anchorage by using mechanical anchor bolts with a
subsequent injection of a resin or cement grout into the bolt hole.
Fig. 25 - Installation of a expandable rock bolt.
© A
tlas C
opco
Fig. 26 - Installation by thrusting of a friction bolt.
© M
etal S
ervic
e
Drilling- 35 à 38 mm (SS39)- 41 à 46 mm (SS46)
Installation
Bolt installed- Radial forces- Considerable
plate pressure
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Certain types of bolts have a hollow rod into which the sealing product can
be injected (as per self-drilling bolts) between the bar, the local anchorage
and the ground. Other bolts (CT Bolts®) permit the injection of the sealing
product between a PVC casing and the bolt rod up to the head of the ancho-
rage (Fig. 27).
4.5.2 - Friction + cement injection or filling
The thrust friction bolt (§ 4.4) can be injected with a mortar or grout after ins-
tallation.
There is also a percussion type of thrust driven friction bolt that can receive
cartridges containing a slightly expansive cement-based binder (Fig. 28).
When setting, the cement produces a pressure on the tube forming the bolt
and reinforces its keying in the ground, thus increasing the force needed to
slide the anchorage (10 to 15t/m).
Fig. 28 :- Example of a mixed anchorage (friction + cement injection), injected Split Set® type.
4.6 - Self-drilling bolts
4.6.1 - Steel bolts
Self-drilling bolts are formed from hollowed rods, equipped at their base with
a lost drill. Having drilled with the fluid returning through the annular gap, grout
is then injected via the rod providing the bolt sealing.
These systems directly replace the drilling bar and the drill bit. They are des-
igned to be positioned alongside standard rotary percussion machinery.
As the anchorage is of the distributed type, the factors influencing the quality
of the anchorage will be the same, although with certain additional difficulties:
the diameter of the drill bit must be sufficiently small to allow the annular
space to have a good mortar or grout sealing. However, it must also be suffi-
ciently large to permit the good evacuation of the cuttings.
Water, air or grout drilling is possible.
Although not widely used, it is possible to envisage a sealing
using a pumpable sealing.
Installation procedure (Fig.29):
• Drilling of the hole using the bolt rod
• Potential adding of a length through the use of a sleeve
• Injection
• Installation of the plate
4.6.2 - Glass fibre bolts
Glass fibre self-drilling bolts are available. Their main advantages are:
• They are injectable
• They are not heavy
• They do not suffer from corrosion
• They are easily destructible and therefore well adapted for temporary
supports in areas that will subsequently be excavated.
They are installed in the same way as the rotary drilling method.
4.6.3 - Self-drilling friction bolts
This type of bolt operates in the same way as the pipe driving method, but in
this case, the pipe is split, similarly to the rammed Split Set® type friction bolt.
The hammer, used for the drilling, also pushes the pipe into the hole, resulting
in a friction anchorage immediately after its installation (Fig. 30).
Fig. 27 - Example of the installation of a mixed anchorage bolt, CT Bolt® type.
Fig. 29 - Installation of a self-drilling bolt.
Fig. 30 - Procedure for the installation of a self-drillingfriction bolt (DSI®).
Power Set drill bit
AT - Pc
Power Setdrill
Power Set adapter
© A
tlas
Copc
o
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Once a type of bolting is chosen, the contractor needs to respect a certain
number of conditions to ensure that the installation of the bolting elements
takes place as safely as possible.
The bolting takes place after the purging of the walls and the face, or after the
application of a first layer of containment shotcrete.
5.1 - Reference texts
The "Guide des bonnes pratiques pour la Sécurité et la protection de la Santé
lors de travaux sousterrains" (guide to good safety and health protection prac-
tices when carrying out underground works) published by CARSAT-RA is a
reference document used by the client, the project manager and the contractor
to draw up engineering and site works documents relative to safety (SPS,
SSHPP, Procedures, etc).
Reminder of the logic to be respected for the implementation of the PGP (gene-
ral prevention principles) such as defined in article L 4121-2 of the French
Labour Code:
• Avoid professional and environmental risks
• As far as possible, evaluate unavoidable risks
• Privilege inherent protections by using operational methods adapted to the
workplace, using adequate equipment and materials and always take care
to respect the following rule which consists in adapting the work to the labour
force and not the other way round
• Always privilege collective protection systems and, where needed, install
adapted individual protection systems
• Provide personnel with training concerning the risks they are liable to encounter.
5.2 - Risk evaluation and analysis
Bolted support works present various types of risks. They can stem from a wide
range of sources, from the supply of materials and equipment through to the
installation of the support, without forgetting the “inspections” phase. They essen-
tially result from the installation of supports and the monitoring of their behaviour.
Risks linked to the ground must be taken into consideration as excavations
that have not yet been provided with supports present serious dangers, espe-
cially rock falls.
The analysis of the “bolting” activity begins as from the supply of the materials
and equipment. It is a phase during which the workers carry out repetitive
handling tasks that can occasionally call for physical efforts that can lead to
bad posture. The locations of materials and equipment delivery and return
areas shall be organised in such a way that these movements do not cause
any traffic accidents.
The drilling phase can be the source of several risks, some of which linked
to the materials and equipment. They can concern:
• Hand or fingers getting caught while, for instance, installing a rod or chan-
ging drill bits
• Impulsive impacts resulting from vibrations produced by jackhammers
The lack of lighting as well as excessive lighting in work areas can result in risk
situations. During drilling, the noise and dust from an insufficiently equipped drilling
machine can be a source of discomfort and occupational diseases for workers.
The bolt installation phase presents risks that are common to all types of
bolts as well as other risks specific to the types of bolts used. The handling
of the bolt and its introduction in the drilling hole can result in injuries to
hands and impacts resulting from the use of sledgehammers. Concerning
vault bolts, working on a cradle can be the cause of various tools and ins-
truments falling onto lower areas.
The installation of distributed bedded anchor bolts presents risk linked to
the use of injection pumps. The preparation of sealing products can lead to
risks of skin burns, inhalation and even ingestion of dust (fines). During the
injection phase, the breakage of a hose can take place, leading to the same
risks discussed for the preparation phase.
During the installation of local anchor bolts, the risks are essentially linked
to the handling of accessories and the positioning of the anchorage shells,
plates and tightening nuts.
For friction anchorages, the risks depend on the types of bolts. Bolts whose
efficiency is only effective once they have absorbed water, alongside bolts
rammed into the ground, present risks linked to the installation materials
and equipment; with water injection pump for the former and striking system
machinery for the second.
5.3 - Measures to be envisaged
The measures to be envisaged for monitoring the behaviour of the bolts,
whether during the excavation phase or during the working life of the struc-
ture where the supports remain surface mounted, call for inspections.
The stakeholders involved in the construction (specifier, client, project mana-
ger, health, protection and safety coordinator and contractors), as well as
infrastructure managers shall refer to paragraph 6.4 of the present recom-
mendation – “Surveillance des boulons” (bolt monitoring) during the works.
The measures to be envisaged insofar as risks linked to the ground are
concerned are:
• Ground monitoring: assignment of a person responsible for inspecting the
supports
• Systematic preliminary purge, privileging the use of mechanical purging.
The measures to be envisaged with regard to risks linked to materials and
equipment during drilling are:
• Set up training courses covering the use and maintenance of drilling
machinery
5 - Safety during the bolting phase-
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• Ensure that cradles meet the needs of safety regulations and their specific
uses.
• As far as possible, mechanise jobs (when the section and number bolts to
be installed make it possible): delivery of bolts, changing the borehole rods
and bars
• If drilling is carried out manually, provide for supports on which to place
materials and equipment (tripod) and lay out the work space at the base
of the wall to be bolted to avoid any risk of employees falling
• Prevent other employees from approaching: to guard against the risk of
personnel becoming involved in collisions or entanglements next to the
drilling machine should there be a sudden movement of the guide, it is
necessary to define a safety perimeter around the machines as well as
certain safety rules to attract the attention of the operator when someone
enters his working vicinity.
• Avoid generating dust and any projection of materials: privilege water or
air/water mix drilling. In granular ground or ground whose nature presents
health risks, install a dust collection system and ventilation in the work
area.
• Concerning noise: privilege electrohydraulic and soundproofed machinery
and equipment, but without reducing the requirements of wearing indivi-
dual protection gear.
The measures to be envisaged concerning the risks linked to the installation
of the bolt are:
• Privilege the use of bolting robots.
• If the bolting is to be carried out manually, provide training adapted to the
various types of bolts.
• Wear adapted individual protection gear.
6.1 - Testing principles
To ensure bolting quality and efficiency, several types of inspections and
tests can be carried out at various stages.
There are:
• preliminary tests carried out at the project stage to validate the envisaged
bolting system and, in particular, its dimensioning given the quality of the
ground to be bolted (tests that can go as far as pulling out the test bolt)
• suitability tests prior to the works, to check the adaptation of the chosen
bolting system with the installation procedure and the in situ conditions,
especially those concerning the ground
• on arrival on site, a systematic inspection of the various constituent parts
(bolts and sealings) as well as an inspection of the installation machinery
and materials
• inspection tests carried out during works on anchorages forming part of
the support system, to check their efficiency
It is also possible to examine the bolts over time by permanently fixing dyna-
mometric units at the head of the anchorage between the plate and the nut
and to occasionally note the deformation using a comparator.
These inspections and tests are further detailed in the following paragraphs.
6.2 - Inspection of constituent parts
The quality of the various constituent bolting parts (bolts, expansion shells,
self-drilling drill bits and other accessories) and the installation machinery
and equipment shall be inspected:
• During the approval procedure, by checking the laboratory tests carried
out by the supplier (yield load, ultimate load, elongation at failure, especially
for the rods, etc.). The supplier’s inspection reports must be checked on
delivery to the site.
• On delivery and installation: diameter, length, thread, head and tip,
absence of rust, grease, etc.:
- For HA rods whose diameters are set by AFNOR standards (14 - 16
- 20 - 25 - 32 - 40) and thus subject to an approval certificate, it is
essential that the supply be accompanied by a valid description
sheet concerning the NF AFCAB of the supplied steel,
- For HA rods whose diameters are not covered by AFNOR standards
(18 - 22 - 26 - 28 - 30 - 34, etc.), it is essential that the supply be
accompanied by a certificate from the producing steel mill; this docu-
ment shall indicate the data identifying the product (casting number,
chemical analysis, etc.) as well as the yield load values (Re, act), the
tensile strength values (Rm) and their relative “relations”, and finally,
the total elongation (Agt) expressed as a percentage. All this shall be
in compliance with the NF A 85-080-1 (2010-10) standards.
For the friction bolts, it is necessary to inspect the markings specific
to each bolt allowing its traceability, in accordance with the concer-
ned standard,
- All these values determine the mechanical characteristics of the
steel.
• The quality of water and sand used for the mortars,
• The storage conditions for the various constituents.
Concerning the sealing products (resin, grout, mortar), the following shall
be checked:
• For the resins: condition of the cartridges on delivery, expiry date
(generally several months, storage conditions, polymerisation speeds,
etc.
• For the grouts and mortars: compressive strength at 7 d and 28 d, vis-
cosity, setting times: six test samples at the injection lance outlet for
each shift,
• For mortars in cartridges: condition of the cartridges on delivery,
storage conditions.
6 - Rock bolting testing-
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It is necessary to cover oneself against the risk of counterfeits:
• Traceability
• Marking
• Standardisation system
• Compliance certificate
In addition, it is necessary to ensure that the quality control covers all the
bolt manufacturing stages and that the test bolts are the same as those that
are installed.
6.3 - Operational methods for bolt tensile and pull-out tests
Concerning inspection tests for mortar sealed bolts:
The test result will depend on the setting of the sealing grout as well as on
the convergence and “tightening” of the bolt following an increase in the
ortho radial stress.
The test should therefore be carried out when there is a low convergence
speed:
• under low cover: 3 mm/day
• under strong constraint: 1-2 cm/day
6.3.1 General principles concerning bolt tests
The tensile and pull-out tests carried out on the bolts generally use a hollow
cylinder that allows the bolt head to be pulled by resting against the rock
wall around the anchorage bearing plate (Fig. 31).
For the mechanical anchor bolts, tests can be carried out with the torque
wrench used to place them in tension.
The movement of the bolt head is measured using a comparator. This makes
it possible to trace the load-movement curve characterising the behaviour
of the bolt and its anchorage.
Tensioning is carried out in stages. At each stage, the changing displacement
or tension loss if applicable, defines a tensile creep resistance (or slipping)
of the anchorage. It is therefore possible to define a peak resistance and, in
certain cases, a residual resistance.
The preliminary tests and suitability tests are to be carried out on specific
anchorages that do not form part of the structure support system or that do
not participate in the stability of the operational structure.
For open-air supports, the preliminary tests and suitability tests are generally
destructive in order to measure the resistance of the sealing necessary for
the dimensioning of the support. However, preliminary tests and suitability
tests are not necessary underground. They are carried out in the same way
as the inspection tests and in the same bolt and ground conditions as those
for the structure where they will be used. (see below).
However, in certain cases, the Engineer can ask for destructive tests in order
to evaluate the Tu (in kN) resistance of the anchorage in the ground. This is
generally in function of the anchorage length (or qs expressed in kPa which
is the conventionally agreed lateral friction).
The number of tests to be carried out per type of anchorage and by type of
geological conditions is to be set in the contract specifications. The average
strength is often defined on the basis of a minimum of five tests per type of
anchorage and by type of geological conditions. This is because a fairly wide
dispersion is generally observed.
The preliminary tests and suitability tests result in a test report.
The inspection tests are to be carried out on anchorages forming part of the
structure support system. An inspection is carried out to ensure that the
anchorage resists a test tensile strength defined during the design phase
and which is in function of the bolt’s tensile strength service limit (generally
test tensile strength = tensile strength service limit or rather 1.2 x tensile
strength service limit).
For an anchorage with immediate efficiency, testing should be carried out
rapidly after its installation.
For mortar or resin sealed bolts, testing must be carried out as soon as the
setting of the sealing allows it (7 to 28 days for the mortar, 8 to 24 hours for
the resin, in accordance with information provide by the supplier and in
accordance with contract requirements).
Deferred testing can also be carried out to check the service life of an ancho-
rage (see § 6.4).
6.3.2 - Standards and recommendations
For anchorages bedded into the rock (mortar or resin), the pull test procedure
as well as the testing procedure is described by the XP P 94-444 (December
2002) standard – Static pull test under an axial traction load for an anchorage
sealed in a rock mass – Staged tests:
• The bolts are tensioned by incremental loads and/or movements and mea-
sures are taken at each increment once the load and movement have been
stabilised (noting the stabilisation period). The stages are set at 5 minutes.
• The breaking strength test comprises two loading/unloading cycles per
stage, with the 1st cycle up to the estimated stress limit and the 2nd cycle
up to twice this stress. The test provides the Tu limit traction force asso-
ciated with the length L of the reinforcement bedded into the rocky mate-
rial.
• The inspection test (Fig. 32) is carried out over a single load cycle subdi-
Fig. 31 - Tensile test system.
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vided into five 5 minute stages until Te is obtained followed by an unloading
over three 1 minute stages (see figure 2). It might also be necessary to
maintain the last Te stage over a longer period (20 or 30 minutes) prior
to carrying out the inspected unloading. The test is deemed conclusive if
the average resistance of the tests is greater than either Ts or 1.1 times
Ts (in accordance with contract requirements).
The ISRM recommendation and the ASTM standard use similar methodologies.
They are described up to the pulling out of the anchor. Their references are as
follows:
• ISRM – Suggested Method for Rockbolt Testing (1975),
• ASTM D 4435-84 (reapproved 1998) – Standard Test Method for Rock Anchor
Pull Test.
In the case of breaking strength tests, measures must be taken to:
a) Avoid breaking the reinforcement under the effect of maximum traction:
- by choosing a sufficient section
- and/or limiting the length of the sealing; however, the latter must be
sufficient to absorb all unevenness in the ground
b) Limiting the edge effects:
- either by providing a minimum free length when bolt sealing (around
1 m in the ground and 0.5 m in the rock)
A check of the non-sealed length of the anchorages is carried out by introducing
a rod in the annular space free from any sealing.
- or by having test equipment positioned on the ground around the rock
bolt head, but where all points of the bearing surface are at least 0.3 m
from the edges of the hole
c) for bolts sealed into the rock (using mortar or resin), the test shall take place
after a minimum setting time (7 to 28 days for the mortar, or 8 to 24 hours
for the resin, in accordance with information provided by the supplier and
contract requirements)
The pull tests on the friction bolts are carried out in the same way. They take
place immediately after installation (refer to manufacturer’s instructions). Tests
on several bolt lengths (minimum of three) provide a more reliable evaluation
of the qs limit friction value. The qs value can increase under the effect of
ground movements around the excavation.
Apart from bolts in tunnels, being the subject of the present recommendation,
there are other test procedures concerning micropiles and nails or ancho-
rages in loose ground. This results in adding the concept of creep to that of
tensile strength, alongside anchorage ties. These tests are generally intended
to determine the qs limit side friction value necessary for the dimensioning
of the concerned structures (stability of studded slopes, foundations, etc.)
but can also concern underground structures:
• Large structures
• Works requiring strict deformation inspections
• Proximity of existing structures
• Clayey rock
• Etc.
These procedures are mentioned here as a reminder:
• CLOUTERRE 1991 recommendations
• Controlled movement tensile tests (constant speed)
• Controlled load tensile tests (creep stages)
• NF P 94-242-1 (1993) standard – Static nail pull test subject to an axial
traction load – Constant movement speed test
• ISRM - Suggested Method for Rock Anchorage Testing (1985)
• NF P 94-153 (1993) standard – Static anchorage tie test
• Chapter 6 of TA 95 recommendations
• NF EN 1537 – Anchorage tie works: several test methods proposed in § 9
and appendix E
6.4 - Surveillance of bolts during site works
During the excavation phase, at a distance to the rear of the face determined
according to the vibrations caused by blasting or under the effect of ancho-
rage sliding, it is necessary to check that the nuts are well tightened and,
where required, to carry out a systematic retightening of all the local anchor
bolts. This type of inspection is also recommended prior to the application
of the last few layers of shotcrete or prior to the installation, depending on
the case, of membrane or a concrete lining.
Bolts with broken or breakable heads must be changed or replaced by ano-
ther support system.
As a reminder, it is possible to monitor the tension of a bolt by placing either
a dynamometric packer or a loading cell between the bolt head and the rock.
An overall inspection of the support system represented by the bolting, whether
or not associated with shotcrete, is carried out. It particularly includes conver-
gence methods within the framework of the “interactive design” method, for-
merly know as the “observational method”. Should a behaviour be judged
abnormal, it may be necessary to reinforce the bolting system (increased den-
sity, diameter and/or length of bolts, reduction in the time taken for installation
in relation to drilling progress on the face, choice of another type of bolt, etc.)
or completely modify the support system (such as heavy arches).
Fig. 32 - inspection test. Loading – unloading programme (in accordance with XP P 94-444).
T Traction forceTe Traction force imposed for the inspectiont Time in minutesP Test preparation phase
32_49recoGT6 uk_Mise en page 1 17/02/2014 09:06 Page48
49
M
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
RECOMMENDATION OF AFTES N°GT6R4A1
If when tensioning a local anchorage bolt or if, after a certain time span,
there is a rock scaling or break-up and that there is no longer any contact
between the anchorage plate and the ground, then the bolt becomes ineffi-
cient and must be replaced.
In structures where the support remains surface-mounted, it is necessary,
to ensure the long service life of the support. To that end, the contractor, up
to the handover of the structure, or the client over the entire working life of
the structure, must perform periodic inspection measures and carry out the
required actions.
Water circulation, flow above all when particularly aggressive, can result in
the steel rusting. This reduces the efficiency of the bolt and its anchorage. In
this case, it is recommended that corrosion protection products are used, or
to use distributed anchor bolts, or seal local anchor bolts over their entire length
once tensioned, and to protect the plate and nut. However, these precautions
in no way replace the need to carry out periodic inspections.
7 - Interpretation matrix-
BOLTS
DATA
Occasionallocal anchorbolts bolts
Distributed anchorage bolts Mixed bolts(occasional
anchorage +sealing)
Hybrid boltsfriction
anchorage +sealing)
"Cone Bolt®" * type bolts
Self-drilling bolts Friction bolts
Glass fiberbolts
Carbon bolts
Mortar sealing
Resin sealing
Type "MinovaSDA®"
"Alwag" type ATPower®
Type "Swellex®"
Type "Split Set®"
Traction +++ ++++ ++++ ++++ +++ ++ +++ ++ +++ +++ ++ ++
Shear + ++++ +++ +++ ++ ++++ +++ ++ ++ +++ ++ ++
Fractured ground ++ ++ + ++ +++ +++ ++++ +++ ++ ++ ++ ++
Mediocre grounddrillability
o + + o o + ++++ ++++ + o + +
Permanent character
+ ++++ +++ ++++ +++ ++++ +++ o ++ ++ + ++
Immediate action ++++ o +++ ++++ ++++ +++ ++ ++++ ++++ ++++ +++ +++
Delayed action ++ +++ ++++ +++ +++ ++++ ++ +++ +++ +++ +++
Nuisance caused bythe presence of
water++++ + +++ R ++ ++ ++ + ++++ ++++ +++ ++ R ++ R
Water drainage ++++ ++ + ++ + ++ ++ +++ ++ ++++ ++ ++
Waterproofing o ++ +++ R ++ ++ ++ ++ o + + ++ ++
Installation time ++++ ++ +++ +++ ++ +++ +++ ++++ ++++ +++ +++
Legend
++++ Recommended
+++ Good
++ Average
+ Acceptable
o Not recommended
To be checked
Traction: Ability to retain or carry: also depends on the bolt's mechanical characteristics
Shear: Resistance to side movements: also depends on the bolt's mechanical characteristics
Fractured ground: Ground with low RQD: risk of jamming
Action: Immediate or delayed action
Water: Drilling flow
Need for waterproofing or drainage
R: Aqua-reactive resin t
* "Sliding" bolt that, after a slide, retains its efficiency
This table is provided to simplify the choice of bolts. It does not include the cost of supplies or accessories.
32_49recoGT6 uk_Mise en page 1 17/02/2014 09:06 Page49
50_gcc-technimetal_Mise en page 1 14/02/2014 12:05 Page1
MCHANTIERS/WORKSITES
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
Mise en service de la Liaison Nord de DijonCommissioning of the Dijon North Link
Florent ROBERT CETU
MICHEL QUINETDREAL Bourgogne
Julien SENAILLETDREAL Bourgogne
Didier SAKSIKSystra
Bruno LE MONNIERCA Ingénierie
Thierry MARQUETDIRCE
Entreprises et intervenants• Maîtrise d'ouvrage : ETAT – DREAL Bourgogne• Maître d'oeuvre : Systra -SNCF Ingénierie – CA Ingénierie• Assistant à maître d'ouvrage : CETU, CETE de Lyon (CEREMA-DTerCE)• Contrôle extérieur des travaux : CETU , CETE de Lyon (CEREMA-DTerCE)• Dossier de sécurité : SETEC-TPI• Titulaire du marché Génie civil : Razel-Bec, y compris terrassements extérieurs
et marinage• Travaux de confortement de falaise : Traforex et Roc Aménagement• Explosifs : Kinsite fournisseur et formateur – mise en œuvre par Razel-Bec• Fourniture de béton projeté et de revêtement : Jason Industrie• Etanchéité : GCC• Titulaire du marché Equipements : Clemessy (Mandataire)/ Yvroud/
Gauthey / Eiffage• Exploitant : DIR Centre Est
Contractors and stakeholders• Owner: State - Burgondy Regional Roads Dept.• Engineer: Systra -SNCF Engineering – CA Engineering• Assistants to owner: CETU, Lyon CETE (CEREMA-DTerCE)• Work survey: CETU, Lyon CETE (CEREMA-DTerCE)• Safety Instructions: SETEC-TPI• Civil works Contractor: Razel-Bec, incl. outside earthworks and muck up)• Cliff reinforcement works: Traforex et Roc Aménagement• Explosives : Kinsite (supply and training) – Razel-Bec (works)• Supplier for shotcrete and lining : Jason Industry• Waterproofing: GCC• Equipment contract: Clemessy (leader) / Yvroud/ Gauthey / Eiffage• Operator: Centre-East Regional Road Dept.
1 - Présentation-de l'opération-
La LiNo ou Liaison Nord de l'agglomé-
ration dijonnaise est le prolongement
de la rocade de Dijon sur 6,5 km
permettant ainsi de raccorder l'auto-
route A38 à son extrémité Ouest.
Sa fonction principale est de soulager
les boulevards périphériques beau-
coup plus urbains tout en facilitant la
redistribution des trafics aux diffé-
rentes entrées de l’agglomération
pour limiter les parcours en ville.
L'opération située dans un milieu
péri-urbain a été très contestée loca-
lement par les riverains organisés en
association. Depuis les années 1970,
plusieurs enquêtes publiques ont été
lancées sans pouvoir conclure par une
déclaration d'utilité publique. L'État a
alors remis à plat le programme de
l'opération au début des années 2000
pour concevoir une première phase
dite à 2x1 voie répondant au juste
nécessaire besoin de circulation auto-
mobile et s’inscrivant dans une poli-
tique locale de report modal en faveur
des modes alternatifs à la voiture.
Le projet de la LiNo a ainsi été déclaré
d'utilité publique en 2006 avec une
géométrie classique à 2x2 voies et des
échanges dénivelés mais avec une
première phase fonctionnelle consis-
tant à réaliser une infrastructure à 2x1
voie élargissable avec des échangeurs
1 - Presentation-of the project-
The “LiNo” or North Link of the Dijonurban area is the 6.5 km extension ofthe Dijon by-pass, connecting the A38motorway to its western end. Its main function is to relieve the muchmore built-up urban ring roads, whilefacilitating the redistribution of trafficat the various ways into the urban area,in order to limit traffic in and throughthe city.
The project, located in an outer cityenvironment, was greatly contestedlocally by residents, organised in acommunity association. Since the1970s, several public inquiries have
been launched, but have not been ableto conclude with a “declaration ofpublic utility”. The French State thenrevised the project’s programme in theearly 2000s to design a first dual sin-gle-lane carriageway phase to justcover the minimum requirements forautomobile traffic, as part of a localpolicy of switching to alternative formsof transport rather than the motor car.
Therefore the LiNo project was decla-red to be of public interest in 2006,with a dual two-lane carriagewayconventional configuration and inter-changes on separate levels, but with afunctional first phase that consisted inbuilding a dual single-lane carriage-way infrastructure, which can be wide-
51_63lino_Mise en page 1 17/02/2014 09:10 Page51
52 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
à niveau transformables. Un créneau de
dépassement à 2x2 voies de 2,2 km est
prévu dès cette première phase tout
comme une géométrie de tunnel à
2 tubes, un pour chaque sens de
circulation.
La LiNo comprend 5 échangeurs et 16
ouvrages d'art dont 3 ouvrages non
courants : un pont poussé sous la voie
ferrée Paris-Lyon-Marseille, la tran-
chée couverte de Daix (260 m) et le
tunnel de Talant (600 m).
2,8 km d'écrans acoustiques et 1,4 km
de merlons acoustiques sont construits
avec une hauteur variant entre 2 m
et 7,65 m. Parmi ces écrans, environ
1 km d'écrans courbes sont construits
avec un voile courbe de 7,65 m de
hauteur et un débord sur la route de
3m faisant de ceux-ci de véritables
ouvrages d'art.
L’opération a fait l’objet d’engagement
formalisé de la maîtrise d’ouvrage sur
la maîtrise des coûts, sur le respect des
délais et sur la protection de l’environ-
nement. Elle est construite dans un
environnement sensible avec la pré-
sence proche de riverains exposés aux
nuisances du chantier (vibrations, pous-
sières, bruit, tirs d'explosifs...). Le chan-
tier est en partie dans le périmètre de
protection rapprochée d'un champ de
captage d'eau potable et fait l'objet de
mesures de prévention et de surveil-
lance de la qualité des nappes phréa-
tiques. Des espèces protégées sont
présentes sur une partie du tracé ainsi
que des espèces invasives. Une petite
partie des remblais est réalisée en zone
inondable et a nécessité une compen-
sation hydraulique. Enfin, le tracé de la
LiNo intercepte la bordure d'une
ancienne décharge obligeant la dépol-
lution d'environ 11 400 m3 de déblais.
Ces fortes contraintes environnemen-
tales et le besoin d’afficher en la matière
l’exemplarité de l’Etat ont conduit le
maître d'ouvrage à s'engager dans une
démarche qualité environnementale
pendant toute la durée des travaux
sanctionnée par la certification ISO
14 000 du chantier. Son exploitation
sera également contrôlée par un certi-
ficat ISO 14 000 couvrant l’activité
de la DIR CE sur tout son réseau routier.
La mobilisation permanente des rive-
rains contre la LiNo a nécessité de
contrôler continuellement la sécurité
juridique de tous les actes liés à la
construction.
Le coût de l'opération évalué à
164 M€, co-financée à 27,5 % par
l’Etat, 25 % par le Conseil Régional de
Bourgogne, 25 % par le Conseil Général
de Côte d’Or et 22,5 % par le Grand
Dijon, est respecté.
Même si quelques travaux ont été réa-
lisés avant de manière symbolique, ils
ont réellement débuté en 2009 sous
couvert d'un arrêté d'autorisation loi sur
l'eau de 2006. Une grande partie du
chantier a ensuite dû être suspendue
durant l'année 2010 suite à une annu-
lation de l’autorisation de travaux loi sur
l'eau prononcée par la cour d’appel de
Lyon. Suite à un nouveau recours, le
Tribunal Administratif de Dijon a
ned, with interchanges on modifiablelevels. A 2.2 km overtaking length ofdual two-lane carriageway is plannedfrom this first phase, with a twin-tubetunnel (one tube for each direction oftraffic flow).
The LiNo includes 5 interchanges and16 civil engineering structures, inclu-ding 3 non-standard structures: alaunched bridge under the Paris-Lyon-Marseille railway, the Daix cut-and-cover section (260 m long) and theTalant tunnel (600 m long).
2.8 km of noise barriers and 1.4 km ofearth mound noise barriers are built toheights of between 2 m and 7.65 m.Among these barriers, around 1 km ofcurved barriers are built with a 7.65 mhigh curved wall and a 3 m overhangon the road, making them real civilengineering structures.
The project was the subject of theclient’s formal commitment as regardsthe control of costs, compliance withdeadlines, and protection of the envi-ronment. It is built in a sensitive envi-ronment, with nearby local residentsexposed to nuisance caused by theconstruction work (vibrations, dust,noise, explosions, etc.). The site ispartly within the closely-protecteddrinking water catchment area and isprotected by preventive measures andby monitoring of the groundwater qua-lity. There are protected species andinvasive species within a part of theroute. A small portion of the fills is inareas liable to flooding, and these
required hydraulic compensation.Lastly, the LiNo route intersects theedge of a former dump, requiring pol-lution elimination of around 11,400 m3
of excavated material.Considering these major environmen-tal constraints and the need to showthe State’s exemplarity in this respect,the client committed itself to an envi-ronmental quality policy throughoutthe entire construction work, with ISO14 000 certification of the project. Itsoperation will also be controlled by anISO 14 000 certificate covering theDIRCE’s activity throughout its entireroad system. The local residents’ permanent mobi-lisation against the LiNo made itnecessary to continually check thelegal soundness of all actions relatedto construction.
The cost of the project, estimated at€164 M, was jointly funded: 27.5%was provided by the French State,25% by Burgundy’s Regional Council,25% by the General Council of theCôte d’Or area, and 22.5% by GrandDijon urban area authority.
Even if some work started symbolicallybeforehand, the work really started in2009, authorised by a Decree underthe 2006 Water Act. A large part of theconstruction work then had to be sus-pended in 2010 after the authorisationfor works in accordance with theDecree under the Water Act was can-celled by the Lyon Court of Appeal.Then, after a new legal action, the DijonAdministrative Tribunal confirmed a new
CHANTIERS/WORKSITES M
Plan de situation / Location plan.
51_63lino_Mise en page 1 17/02/2014 09:10 Page52
53
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
confirmé un nouvel arrêté loi sur l'eau
à la fin de l'année 2010 prévoyant des
moyens renforcés pour la surveillance
des impacts du chantier sur l’environ-
nement.
La totalité de l'opération a été quasi-
ment réalisée sous maîtrises d'œuvre
privées. Une partie des premiers tra-
vaux a été réalisée sous maîtrise
d'œuvre de la DIR Centre Est qui s'est
ensuite retirée de l'opération en 2010
faute de moyens disponibles.
Les travaux de génie civil du tunnel de
Talant ont été confiés à l'entreprise
Razel-Bec tandis que le marché des
équipements a été attribué à un grou-
pement d'entreprises avec pour man-
dataire Clemessy entreprise du groupe
Eiffage. L'ensemble de ces travaux du
tunnel est réalisé sous maîtrise d'œu-
vre du groupement Systra/ SNCF/CA
Ingénierie.
Le CETU est intervenu en assistance à
maîtrise d'ouvrage, dès les études amont
du projet jusqu’à la mise en service.
Le CETE de Lyon est également
intervenu en assistance à maîtrise
d’ouvrage lors de la réalisation des
travaux de génie civil.
Le nouveau fascicule 69 du CCTG Tra-
vaux a été appliqué par anticipation.
Cela a ainsi permis de proposer un plan
de management des risques (PMR) lors
de la consultation des entreprises. Le
PMR proposé par le maître d’œuvre a
identifié un certain nombre de risques,
avec une évaluation pour chacun d’eux
de sa vraisemblance et de sa consé-
quence. La démarche n’a cependant
pas pu être menée à son terme, le PMR
n’ayant pas été rendu contractuel.
2 - Description-de l'ouvrage-
Le tunnel de Talant est en fait composé
de deux tubes monodirectionnels, avec
une largeur roulable de 8,50 m. Le tube
Nord, d’une longueur de 631 m (y com-
pris les ouvrages de tête) permet de
relier la rocade Est de Dijon à l’autoroute
A38, dans le sens descendant. A l’inté-
rieur du tube Nord, une seule voie de
circulation est matérialisée. Le tube
Sud, d’une longueur de 608 m (y com-
pris les ouvrages de tête) comprend
deux voies de circulation dont une voie
lente.
Les deux tubes sont en courbe
prononcée, avec un rayon de courbure
de l’ordre de 700 m, et en pente de
l’ordre de 6 %.
Chaque tube est relié à l’autre par l’in-
termédiaire de trois rameaux au gabarit
piétons, répartis uniformément le long
de l’ouvrage tous les 150 m environ.
Des locaux techniques sont disposés
au niveau de chacun des rameaux.
Decree under the Water Act at the end of2010, making provision for increasedmeans for monitoring the environmentalimpacts of the construction work.
Virtually the entire project was completedwith private project design and manage-ment teams. Some of the first works weredesigned and managed by the DIRCEDIR Centre Est, the Centre East RoadsDivision], which then withdrew from theproject in 2010, since it did not haveenough available resources.
The contract for the Talant tunnel civilengineering work was awarded to theRazel-Bec company, while the contractfor the equipment and facilities wasawarded to a group of companies led byClemessy, a company of the Eiffagegroup. All these tunnel works were des-igned and managed by the JV Systra/SNCF/CA Ingénierie.
CETU provided assistance to the client,from the early studies stage of the pro-ject until commissioning.
The Lyon CETE also provided assistanceto the client during civil engineeringwork.
The new Document 69 of the GeneralTechnical Specifications for Works wasapplied in advance. This made it possi-ble to propose a risk management plan(RMP) when issuing the invitation to
bid. The risk management plan propo-sed by the project design and manage-ment team identified a certain numberof risks, assessing the likelihood andconsequences of each of them. Howe-ver, it was not possible to apply thisapproach fully, since the risk manage-ment plan had not been made contrac-tually binding.
2 - Description of-the structure-
The Talant tunnel is in fact made up oftwo one-way tubes, with 8.50 m traffi-cable width. The North tube, which is631 m long (including the headworks),connects Dijon’s East by-pass to the A38motorway, in the downhill direction.Inside the North tube, there is only onetraffic lane. The South tube, which is 608 m long (including the headworks),includes two traffic lanes, one of whichis a slow lane. The two tubes are strongly curved, witha radius of curvature around 700 m, andthey slope at around 6 %.
The tubes are connected together bythree pedestrian gauge connecting passages, placed uniformly at around150 m centres along the tunnel. A services area is placed at each of theconnecting passages.
CHANTIERS/WORKSITES
Vue en plan de l’ouvrage / Plan view of the tunnel.
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54 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
CHANTIERS/WORKSITES M
Profil en long de l’ouvrage / Longitudinal section of the tunnel.
Profil en travers de l’ouvrage / Cross-section of the tunnel.
Tube Descendant - DescendantHauteur libre : 4,90 mètresTrottoirs : droite 0,88 m & gauche 0,82 mBAU de 2,5 m
Downhill – Downhill tubeUnobstructed height: 4.90mSidewalks: right 0.88m & left 0.82m Hard shoulder for emergency use: 2,5m
Tube Montant - MontantHauteur libre : 4,90 mètresTrottoirs : droite 0,88 m & gauche 0,82 mABSENCE de BAU
Downhill – Downhill tubeUnobstructed height: 4.90mSidewalks: right 0.88m & left 0.82m No hard shoulder
Coupe longitudinale des rameaux / Longitudinal section of the connecting passages.
Vue en plan des rameaux / Plan view of the connecting passages.
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M
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
Une membrane d'étanchéité en PVC a été
mise en œuvre sur l'ensemble de l'ou-
vrage ainsi que les rameaux et les locaux
techniques. Le revêtement de l'ouvrage
a une épaisseur nominale de 40 cm.
Bien que le passage des véhicules
transportant des matières dange-
reuses soit interdit, des caniveaux à
fentes ainsi que des regards siphoïdes
coupe-feu et un bassin de rétention
des eaux de chaussées de 200 m3 ont
été réalisés.
La surveillance de l'ouvrage situé sur
le réseau routier transeuropéen RTE
est de niveau D4 (surveillance perma-
nente 24h/24) depuis le PC Osiris de
la DIR Centre Est basé à Albertville. Le
tunnel comporte, outre les trois
rameaux, 5 niches de sécurité par tube
et 5 niches d’incendie par tube.
Du fait de la forte pente longitudinale, le
tube Nord (descendant) est celui qui
nécessite une poussée de ventilation
importante pour contrer l'effet cheminée.
Ainsi, 12 accélérateurs ont été mis en
place dans ce tube, et 6 dans le tube
montant. En outre, à la demande de la
CNESOR, un dispositif de contrôle du
courant d'air longitudinal a été implé-
menté en cas de trafic congestionné.
La prise en compte des différentes
contraintes du site a conduit le maître
d’œuvre à retenir un creusement des
deux tubes en attaque descendante.
Les nombreuses reconnaissances ont
permis au maître d'œuvre de bâtir une
maquette géotechnique qui s'est avé-
rée fiable. Le tunnel traverse la pierre
de Ladoix (calcaire), les couches
condensées, les marnes à Marcoui et
les marnes de Talant. A noter la pré-
sence d’une faille qui met en contact
les marnes de Talant et les calcaires
de Ladoix, qui a été traversée par les
deux tubes.
La gestion et l'emploi des matériaux
excavés ont été pris en compte lors de
A PVC damp-proof membrane wasapplied to the entire structure, theconnecting passages and the servicesareas. The structure has a 40 cm thicklining.Although the passage of vehicles car-rying dangerous matter is forbidden,slotted gulley channels, trap inspec-tion chambers and a 200 m3 retentionpond for carriageway run-off waterwere provided.
Monitoring of the structure located onthe trans-European road system is oflevel D4 (continuous 24/24 hourmonitoring), operated from the Osiriscontrol centre of the DIR Centre Est[Centre East Roads Division] basedin Albertville. In addition to the threeconnecting passages, the tunnel has5 emergency stations in each tubeand 5 fire-fighting recesses in eachtube.Due to the strong longitudinal slope,the North (downhill) tube requires a
strong ventilation thrust to counteractthe chimney effect.Therefore 12 booster fans were ins-talled in this tube, and 6 in the uphilltube. In addition, as requested byCNESOR, a system for monitoring thelongitudinal air flow was installed, incase of congested traffic.
Considering the various constraintsconcerning the site, the project mana-ger decided to excavate by a downhilldrive.The numerous surveys were used bythe project manager to build a geo-technical model, which proved to bereliable. The tunnel passes throughLadoix stone (limestone), condensedlayers, marls at Marcoui and Talantmarls. Note that the two tubes passthrough a fault which brings Talantmarls into contact with Ladoix limes-tone.
The management and use of excavated
CHANTIERS/WORKSITES
Equipements de sécurité du tunnel / Tunnel safety equipment & facilities.
Accélérateur/ Booster fan
Issue de secours / Emergency exit
Prise pompier / Fire hydrant
Extincteurs / Extinguishers
Feux R24 / R24 lights
Panneaux message variable / Variable message panels
Barrière fermeture / Closure barrier
Panneaux signalisation / Signage panels
Caméra fixe / Fixed camera
Caméra variable / Variable camera
Boucle de comptage / Metering circuit
TGBT / Low voltage consumerdistribution switchboard
Poteau incendie / Post-type hydrant
Colonne sèche / Dry riser
Alimentation colonne sèche / Dry riser supply
Equipement supression / Overpressure equipment
Poste appel d’urgence / Emergency call stationCoffret CF-Cf / Fire stop/Flame-proof box
Téléphone service sécurité / Safety service telephone
Sonde température / Temperature probe
Tube Descendant (North tube)
Tube Montant (South tube)
51_63lino_Mise en page 1 17/02/2014 09:10 Page55
56 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
CHANTIERS/WORKSITES M
Maquette géotechnique du tube Nord / Geotechnical model of the North tube.
Exemple de profil : le profil P1 / Example of profile: profile P1.
Tube nord / North tube (612 m)
51_63lino_Mise en page 1 17/02/2014 09:10 Page56
57
M
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
la conception du projet. Les matériaux
excavés ont été triés et mis en dépôt
provisoire afin d'être utilisés sur une
autre section de la LiNo, en transitant
pour partie par le tunnel nouvellement
creusé.
Les deux tubes ont été creusés en
méthode conventionnelle, avec abat-
tage à l'explosif en pleine section.
En application du fascicule 69 par
anticipation, les profils types ont été
définis en fourchette.
Trois profils de soutènement ont été
mis en œuvre :
Le profil P1, correspondant à une
volée de 4 m plus ou moins 50 cm a
été utilisé dans les terrains rocheux
sains ou moyennement fracturés
(RMR >45) comportait du béton pro-
jeté fibré (10 cm), et des ancrages
Swellex de 4 m (auréole de 5/6 unités
espacés de 2 m).
Le profil P2, correspondant à une
volée de 3 m plus ou moins 50 cm, a
été utilisé dans les horizons géotech-
niques médiocres, altérés ou fracturés
(RMR<45). Il comportait du béton pro-
jeté fibré (23 cm) et des ancrages
Swellex de 4 m (auréole de 7/8 unités
espacés de 1,5 m).
Le profil P3, correspondant à une
volée de 2 à 2,4 m a été utilisé dans
les zones considérées comme sensi-
bles, les entrées en terre et les pas-
sages fortement tectonisés (zone de
faille) ou altérés (zone de karst). Il
associe un cintre HEB 180 et du béton
projeté fibré de 23 cm d'épaisseur.
Par ailleurs, pour les intertubes et les
locaux techniques, un profil P4, cor-
respondant à une volée de 3 m plus
ou moins 50 cm a été utilisé. Il com-
portait un béton projeté fibré de 10 cm
et des ancrages Swellex de 2,5 m de
long (auréoles de 3/4 unités espacées
de 3 m).
En zone de tête, la faible couverture a
conduit à prévoir un présoutènement
parapluie par ancrages autoforeurs de
12 m de long et de 40 mm de diamè-
tre, sauf pour la tête Est du tube Nord
où cette longueur a été portée à 30 m
du fait de la présence de la faille.
3 - Le déroulé des travaux-de Génie civil-
Préalablement au creusement des
tubes, 80 000 m3 de terrassements
extérieurs ont été réalisés pour accé-
der à la cote des fronts d'attaque des
tunnels. Ces terrassements extérieurs
ont été, pour la grande majorité, effec-
tués à l'explosif (nitrate-fioul).
Les parois des excavations ont été
confortées par 20 cm de béton projeté
cloué.
Les tubes ont été creusés en attaque
descendante à 6 % depuis la tête
Nord-Est, sur une longueur de 570
mètres environ. Une contre-attaque
de 40 m a été réalisée. Le choix de
l’attaque principale s’est porté côté
Talant pour que la majorité du trans-
port de déblais se fasse sans interface
avec la route, le dépôt provisoire de
matériaux se situant côté Talant
accessible via un chemin privé.
La section excavée est de 95 m2 en
moyenne réalisé en pleine section.
Les trois inter-tubes de l’ordre de
14 m2 ont été creusés dans la même
période. Dans chacun de ces rameaux
de communication, un local technique
d’une longueur de 7 m environ est
également creusé, dans lequel pren-
dront place une partie des com-
mandes des futurs équipements du
tunnel.
L’abattage a été réalisé à l’explosif type
MORSE. L'émulsion mise en œuvre
était pompée au front de taille à l'aide
d'une Unité Mobile de Fabrication
d'Explosif (U.M.F.E.). Les artifices
materials were taken into accountduring the design of the scheme. Theexcavated materials were sorted andtemporarily stockpiled for later use onanother section of the LiNo, and werepartly transported via the newly boredtunnel.
The two tubes were bored by a conven-tional method, with full-section blasting.
In advance application of Document69, the typical profiles were defined indifferent ranges.
Three support profiles were applied:Profile P1, corresponding to a blastinglength of 4 m ±50 cm, was used insound or moderately fractured (RMR>45) rocky ground; it included fiberreinforced shotcrete (10 cm thick), and4m Swellex anchor bolts (a ring of 5/6units spaced at 2m centres).
Profile P2, corresponding to a blastinglength of 3 m ±50 cm, was used inpoor, altered or fractured (RMR<45)geotechnical horizons; it included fiberreinforced shotcrete (23 cm thick), and4 m Swellex anchor bolts (a ring of 7/8units spaced at 1.5m centres).
Profile P3, corresponding to a blastinglength of 2.0 to 2.4 m, was used inareas that were considered sensitive,box cuts and markedly tectonized pas-sages (in fault areas) or altered pas-sages (in karstic areas). It combinesan HEB 180 arch centring and 23 cmthick fiber reinforced shotcrete.
In addition, for the inter-tube connec-ting passages and the services areas,a P4 profile, corresponding to a blas-ting length of 3 m ±50 cm, was used.It included 10 cm thick fiber reinforcedshotcrete and 2.5 m long Swellexanchor bolts (a ring of 3/4 units spacedat 3 m centres).
In the tunnel portal area, consideringthe thin cover, umbrella preliminary
support was provided by self-drillinganchors, 12 m long and 40 mm in dia-meter, except for the East Portal of theNorth tube, where this length wasincreased to 30 m because of the pre-sence of the fault.
3 - The sequence of civil-engineering works-
Prior to the excavation of the tubes,80,000 m3 of external earthworks werecarried out in order to reach the levelof the tunnel faces. Most of theseexternal earthworks were performedwith explosives (composed of nitrateand fuel oil).The excavation surfaces were streng-thened by 20 cms of nailed shotcrete.
The tubes were excavated by a down-hill drive with a 6 % slope from theNorth-East portal, throughout a lengthof around 570 m. A 40 m counter-drivewas carried out. It was decided to havethe main tunnel drive on the Talantside so that most of the excavatedmaterial could be transported withoutany interface with the road, since thetemporary materials stockpile is loca-ted at Talant and is accessible via asmall private road.
The average excavated cross-sectionis 95 m2, excavated by full-sectionblasting. The three inter-tube connec-ting passages of around 14 m2 wereexcavated during the same period. Ineach of these connecting passages, a7 m long services area is also excava-ted, in which some of the controls ofthe tunnel’s future equipment will beplaced.
Blasting was performed using Morseexplosives. The emulsion used waspumped to the cutting face by theMobile Explosive Production Unit.The firing systems were delivered andplaced back in consignment everyday.
CHANTIERS/WORKSITES
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58 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
de mise à feu étaient livrés et repris
en consignation chaque jour.
En raison de la présence d’une faille
biaise par rapport au tympan sur les
premiers mètres, le marché a imposé
un avancement minimum de 40 m
dans le tube nord avant de débuter le
profilage du front d’attaque du tube
sud.
Le creusement des deux tubes a été
réalisé en 3 postes sur 5 jours. Les
cadences d'avancement étaient de 9
tirs par semaine, avec un tir par tube
et par jour avec une volée moyenne
de 3,50 m. Le radier de roulement
béton était réalisé dans le tube le ven-
dredi sur le tube qui ne faisait pas l’ob-
jet d’un tir de mine.
2012 (attaques principale et secon-
daire).
Le chantier ne s’est pas déroulé sans
incident. Le 23 octobre 2011, lors de
la fin du chargement de la volée 61
du tube nord, un bloc s’est détaché
Due to the presence of an angledfault for the first metres, the contractrequired at least 40 m progress in theNorth tube before starting to profilethe tunnel face of the south tube.The two tubes were excavated in 3shifts for 5 days. The rates of progress
were 9 firings per week, with one firingper tube every day, with a 3.50 m ave-rage round. The rolling raft foundationwas constructed in the tube on Fridayin the tube in which there was no mineblast.During the excavation works, vibra-tions and air overpressure were moni-tored by CETU.
The excavation phase lasted for 13months, from June 2011 to July 2012(main and secondary drives).
Construction work was not withoutincidents. On 23 October 2011, at theend of charging of round 61 of theNorth tube, a large rock became deta-ched from the top of the cutting face,mortally injuring an operative. Workwas stopped for a month. After workon this face, it was required to alwaysprovide support for the cutting face by5 cm of shotcrete combined withtwelve 2.10 m long Swellex anchorbolts.
On 25 November 2011, at round 64 ofthe North tube (PM 394.5) an unex-pected geological feature was found
CHANTIERS/WORKSITES M
Vue aérienne du chantier du tunnel de Talant, 29 mars 2012 / Aerial view of the Talant tunnel construction site, 29 March 2012.
Dépôt provisoireTemporary stockpile
Tête Sud-OuestSouth-West portal
Dépôt définitifFinal stockpile
Tête Nord-EstNorth-East portal
Vers A38 (Paris)To A38 (Paris)
Chargement du front / Charging the face.
Lors des travaux de creusement, un
suivi des vibrations et des surpres-
sions aériennes a été assuré par le
CETU.
La phase de creusement s'est dérou-
lée en 13 mois, de juin 2011 à juillet
(Sou
rce :
Jacq
ues R
EVon
)
51_63lino_Mise en page 1 17/02/2014 09:10 Page58
59
M
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
du haut de front de taille blessant
mortellement un ouvrier. Le chantier
a été arrêté un mois. A partir de ce
front, la mise en œuvre systématique
d’un soutènement du front de taille
par 5 cm de béton projeté associé à
12 boulons swellex de 2.10 m a été
imposée.
Le 25 novembre 2011, à la volée 64
du tube Nord (PM 394,5), un aléa géo-
logique a été rencontré sur le flanc Est
du front. Une reconnaissance complé-
mentaire par cylindre électrique sur
35 m a été nécessaire. Pour passer
cette zone, une voûte parapluie de
tubes pétroliers a été exécutée.
Les deux tubes ont été percés en
juillet 2012.
Le dispositif d'étanchéité par géo-
membrane PVC a été mis en œuvre par
l’entreprise GCC, sous-traitant de
Razel-Bec, à l’aide d’un portique
mobile permettant une circulation
dans le tunnel en activité.
La réalisation de la voûte a été faite du
bas vers le haut de septembre 2012 à
juillet 2013, y compris les 4 ouvrages
de tête en commençant par le tube
Nord. Le tube Sud étant laissé libre
pour le transfert de matériaux dans le
cadre général du projet. L’outil coffrant
a permis de réaliser le revêtement du
tube Nord de septembre 2012 à février
2013. Il a été transféré de la tête Nord
vers la tête Sud Ouest entre le 12 et le
15 février 2013 et remis en place pour
bétonner le revêtement du tube Sud de
février à juillet 2013.
Les plots de bétonnage initialement
prévus d’une longueur de 10 m ont été
coulés par plots de 12,5 m afin de
réduire le délai d’exécution. Le marché
prévoyait un béton de classe XF2
à base de ciment CEMIII. En cours de
on the east side of the face. An addi-tional survey of 35 m by electric cylin-der was necessary. To get past thisarea, an umbrella vault of pipelinetubing was constructed.
The two tubes were bored in July2012.
The PVC geomembrane damp-proo-fing system was applied by the GCCcompany, a subcontractor of Razel-Bec, using a mobile portal frame that
allowed traffic to continue uninterrup-ted in the tunnel while the work wasbeing performed.
The vault was constructed from bottomto top, from September 2012 to July2013, including the 4 headworks, star-ting with the North tube. The Southtube was left free for transferring mate-rials as part of the general project. Theformwork rig was used to apply theNorth tube lining from September2012 to February 2013. It was trans-
CHANTIERS/WORKSITES
Karst situé au PM 394,5 / Karstic feature located at PM 394.5. Percement du tube Nord le 24 juillet 2012 / Boring the North tube on 24 July 2012.
Portique de pose d’étanchéité / Damp-proof geomembrane application portal frame.
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60 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
travaux, il a été décidé de réaliser les
200 m entrants de chaque tube en
béton de classe XF4 résistant au gel et
au sel en prévision des salages fré-
quents qui seront réalisés sur la LiNo.
Dans la zone en béton de classe XF2,
l’avancement constaté était de 3 à 4
plots par semaine, l’emploi du béton
de classe XF4 à base de ciment CEMI
a permis de tenir une cadence de 5
plots semaines. La totalité du tube Sud
a été réalisée en béton de classe XF4.
A chaque extrémité des tubes se trou-
vent des casquettes et sifflets, de lon-
gueur variant de 6 à 16 m. Dans les
banquettes ont été mis en œuvre les
réseaux secs et humides du tunnel.
Les eaux provenant de la chaussée
des deux tubes sont récupérées dans
un bassin d’une capacité de 200 m3
environ, enterré sous le terre-plein
central à la tête Sud-Ouest.
En cours de travaux il a été préféré aux
tympans en béton matricé prévus au
marché un parement minéral constitué
de treillis galvanisé ancré dans le ter-
rain et comblé d’un calcaire concassé
de la région.
4 - Equipements-
Le tunnel de Talant dispose d’un
niveau d’équipement de sécurité et
ferred from the North portal to theSouth-West portal between 12 & 15February 2013 and put back in placeto concrete the South tube lining fromFebruary to July 2013.
The 10 m long concreting blocks ini-tially planned were cast in 12.5 mblocks to reduce completion time. Thecontract made provision for XF2 cate-gory concrete made with CEMI cement.During work, it was decided toconstruct the 200 m at the entrance ofeach tube in frost- and salt-resistantXF4 category concrete, in anticipationof the future frequent salting of theLiNo. In the area of XF2 categoryconcrete, the progress recorded was 3to 4 blocks per week, whereas 5 blockswere produced every week by usingXF4 category concrete made with CEMIcement. The entire South tube wasconstructed in XF4 category concrete.
At each end of the tubes, there are frontoverhangs and bevels, between 6 and16 m long. The tunnel’s dry and wetutility services systems were installedin the benches.
The water from the carriageways of thetwo tubes is recovered in a pond witha capacity of around 200 m3, buriedunder the central reservation at theSouth-West portal.
During work, instead of the mouldedconcrete portal structures specified inthe contract, it was preferred to use amineral facing composed of galvani-sed nets anchored in the ground andfilled with crushed limestone from theregion.
4 - Equipment-
The Talant tunnel has a level of safetyand operating equipment that com-plies with the applicable regulationsfor this type of structure: ventilation,electrical power supply and distribu-tion, fire protection system, lighting,video/automatic incident detection,user information and traffic controlequipment, centralised technicalmanagement system, etc.In addition, innovative points weredeveloped with respect to the tunnel’sspecific features:• The tunnel has a system for conges-
tion monitoring feedback by pla-cing, by placing cameras 100mdownstream from each entrance tothe tunnel, and backed up by theautomatic traffic data collection cir-cuits at the exits from the tunnel.
• Scenarios for smoke extraction incases of congested traffic weredeveloped using an algorithm forregulation of the thrust of the boos-
CHANTIERS/WORKSITES M
Outil coffrant / Formwork rig.
Mise en œuvre du revêtement / Applying the lining. Tête Nord Est : ouvrages de tête / North-East portal: headworks.
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61
M
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
d’exploitation conforme au regard de
la réglementation en vigueur pour ce
type d’ouvrage : ventilation, alimenta-
tion et distribution électrique, réseau
de défense incendie, éclairage, vidéo/
détection automatique d’incidents,
équipements d’information des usa-
gers et de gestion de trafic, Gestion
Technique Centralisée (GTC), etc.
En complément, des points innovants
ont été développés au regard de la par-
ticularité du tunnel :
• L’ouvrage dispose d’une surveillance
des remontées de congestion, per-
mise par la mise en place de camé-
ras à une centaine de mètres en aval
de chaque tête de l’ouvrage, et
redondée par des boucles de Recueil
Automatique des Données de Trafic
(RADT) en sortie d’ouvrage.
• Des scénarios de désenfumage en
cas de trafic congestionné ont été
développés en s’appuyant sur un
algorithme de régulation de la pous-
sée des accélérateurs disposant
chacun d’un variateur de fréquence.
L’objectif atteint permet de repous-
ser les fumées dans le sens de cir-
culation à une vitesse proche de 1,5
m/s en maintenant une stratification
relative des fumées afin de permet-
tre l’auto-évacuation des usagers.
La mise en place d’une telle gestion
du désenfumage est une première
pour un tunnel court présentant une
forte pente. L’efficacité de la régula-
tion repose sur une instrumentation
spécifique et a été éprouvée par des
campagnes de qualification à froid
ainsi que par des essais fumées
chaudes dans chacun des deux
tubes de l’ouvrage.
• Un mode de gestion innovant des
transformateurs a été implémenté
dans un objectif de rationalisation des
consommations électriques, sans
préjudice pour le niveau de sécurité
de l’ouvrage. Ce mode de gestion per-
met d’économiser les pertes à vide du
transformateur redondant, des bas-
culements périodiques étant pro-
grammés de manière automatique
avec temporisation des basculements
calée sur le pic de magnétisation des
transformateurs.
Le tunnel de Talant et la tranchée cou-
verte de Daix (d’une longueur infé-
rieure à 300 m) s’inscrivant dans une
même logique d’exploitation, cette
dernière dispose d’un niveau d’équi-
pement et de sécurisation renforcé.
Les travaux d’équipement du tunnel de
Talant et de la tranchée couverte de
Daix ont été réalisés par le groupement
d’Entreprise CLEMESSY (Mandataire)/
YVROUD/ GAUTHEY / EIFFAGE.
La réalisation des travaux a été carac-
térisée par des délais d’intervention
très courts et par une forte co-activité
avec la superposition de multiples
marchés : travaux de génie civil du tun-
nel, travaux VRD et équipements de la
section courante de la LiNo, écrans
courbes, etc.
Cette forte co-activité a été gérée par
la mise en place d’une organisation de
chantier et un phasage spécifique dont
les bases ont été jetées dès la phase
de conception, avec, lors de la réalisa-
tion, une forte mobilisation de l’ensem-
ble des intervenants pour faire vivre au
jour le jour la planification détaillée de
l’enchainement des travaux.
ter fans, each of which has a fre-quency variator. The achieved aimmakes it possible to drive smokeand fumes in the direction of trafficflow at a speed of around 1.5 m/swhile maintaining relative stratifica-tion of the smoke and fumes to allowusers to evacuate themselves. Thisis the first time such a smoke extrac-tion management system has beenprovided for a short tunnel with astrong slope. The efficiency of theregulation system is based on spe-cific instrumentation, and has beentried and tested by cold verificationprogrammes and also by hot smokeand fumes tests in each of the tun-nel’s two tubes.
• An innovative means of transformermanagement was applied in order torationalise electrical consumption,without being detrimental to thelevel of safety of the tunnel. Thismeans of management will save thelosses by the unloaded back-uptransformer, and periodic switch-overs will be automatically planned,with delays or time-outs of theswitch-overs adjusted to peakmagnetisation of the transformers.
Since the Talant tunnel and the Daix
cut-and-cover section (less than300 m long) both have the same ope-rating rationale, the latter has a highlevel of equipment and safety.
Work for equipping the Talant tunneland the Daix cut-and-cover section wascarried out by the Clemessy / Yvroud /Gauthey / Eiffage JV led by Clemessy.The completion of the works was cha-racterised by very short working dead-lines and by considerable joint working,with the combination of severalcontracts, for civil engineering workson the tunnel, roads and utility services,and equipment of the standard sectionof the LiNo, curved barriers, etc.This considerable joint working wasmanaged by putting in place construc-tion site organisation and specificphasing of which the bases were esta-blished from the design stage, withmajor mobilisation of all contributorsduring construction to ensure the dailyapplication and updating of the detai-led planning of the sequence of works.Completion deadlines were met, notablydue to the considerable anticipation ofinterfaces from the design studies stageand also due to the limitation of risks byconducting stringent factory acceptanceinspections before the delivery and
CHANTIERS/WORKSITES
Accélérateurs du tube Nord / Booster fans in North tube.
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62 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
Le respect des délais de réalisation a
notamment été permis par une forte
anticipation des interfaces dès les
études de conception, et une limitation
des risques via la réalisation de
recettes usines poussées avant la
livraison et la mise en place des équi-
pements sur site.
L’ensemble des essais réalisés lors
des opérations préalables à la récep-
tion permet d’obtenir les objectifs
fonctionnels et de performances ambi-
tieuses spécifiés au cahier des
charges.
5 - Mise en service-
L’instruction technique de 2000 impose
une surveillance humaine permanente
(D4) pour le tunnel de Talant. La DIRCE
a décidé de confier cette mission au PC
Osiris, PC situé à Albertville et qui est
habitué à gérer des tunnels 24h sur 24.
En effet, organisé en 3x8 avec un ou
deux opérateurs constamment pré-
sents, ce PC gère 7 tunnels situés en
Savoie, dans la Loire et prochainement
en Côte d’Or.
En configuration minimale, un seul
opérateur (sur les 9) est présent et un
second opérateur en astreinte peut être
sollicité pour intervenir en renfort dans
le cas d’un événement important.
En configuration renforcée, notamment
les jours de grandes migrations liées
aux sports d’hiver, le PC est composé
de 2 opérateurs, d’un chef de salle et
d’un cadre d’astreinte.
Le PC, éloigné du tunnel de plusieurs
centaines de kilomètres, est relié à l’ou-
vrage grâce à des fibres optiques pro-
pres à la DIRCE et des fibres optiques
louées à APRR. En cas de rupture acci-
dentelle de cette liaison numérique,
une liaison informatique de secours,
activée en permanence et utilisant le
réseau interne du Ministère de l’Ecolo-
gie, permettra aux opérateurs du PC de
passer des commandes sur leur outil
de supervision.
En raison de sa longueur supérieure à
300 m, le tunnel de Talant est consi-
déré, au regard des articles L118-2,
R118-1-1 et R118-3-2 du code de la
voirie routière, comme un ouvrage dont
l’exploitation présente des risques par-
ticuliers pour la sécurité des personnes,
et à ce titre, fait l’objet d’une réglemen-
tation spécifique pour sa mise en ser-
vice. En outre, l’ouvrage d’une longueur
supérieure à 500 m est situé sur le
réseau routier transeuropéen. Il est
soumis aux articles L118-5, R118-4-
2,4-3, 4-4 et 4-7 du code de la voirie
routière. A ce titre, un agent de sécurité
a été désigné.
Ainsi, la mise en service est subordon-
née à la délivrance d’un arrêté préfec-
toral, daté du 19 novembre 2013, qui
a été délivré au vu d’un dossier de
sécurité accompagné d’un rapport
d’expert agréé.
Ce dossier de sécurité a été élaboré par
SETEC en étroite collaboration avec le
maître d’ouvrage (DREAL Bourgogne),
l’exploitant (DIRCE), le CETU, les pom-
piers et les forces de l’ordre.
Il est composé selon la nomenclature
requise par les textes précités avec 13
sous-dossiers, dont les études spéci-
fiques de danger. Le Plan d’Intervention
et de Sécurité (PIS) constituant la pièce
6 du dossier de sécurité est particuliè-
rement important. Il décrit toutes les
dispositions organisationnelles de l’ex-
ploitation pour les différentes situations
susceptibles de mettre en cause la
sécurité des personnes et des biens. Il
définit également les modalités d’alerte
et de coordination des moyens de
installation of equipment on site.All tests performed during operationsprior to acceptance make it possible toachieve the ambitious functional andperformance objectives specified inthe specifications.
5 - Commissioning-
The 2000 technical instruction requirespermanent human monitoring (D4) forthe Talant tunnel. The DIRCE decided togive this assignment to the Osiriscontrol centre, which is located inAlbertville and is used to managing tun-nels 24 hours a day.Working in three 8-hour shifts, with oneor two operators constantly present, thiscontrol centre manages 7 tunnels loca-ted in the Savoie and Loire areas, andsoon also in the Côte d’Or area.In a minimal configuration, one singleoperator (out of the 9) is present and asecond operator on standby duty maybe asked to work as a back-up if a majorevent occurs.In a higher-level configuration, particu-larly on days of major migration trafficrelated to winter sports, the control cen-tre has 2 operators, a manager and anofficer on standby duty.
The control centre, which is several hun-dred kilometres away from the tunnel, isconnected to the tunnel by the DIRCE’sown specific optic fibres and by opticfibres rented out to APRR. If this digitallink is accidentally broken, a back-upinformation system link, which is per-manently activated and uses the Minis-
try of Ecology’s internal network, willenable the control centre operators toenter commands on their supervisionequipment.
Since it is more than 300 m long, withregard to articles L118-2, R118-1-1 &R118-3-2 of the French roads and high-ways code, the Talant tunnel is conside-red to be a structure whose use presentsspecific risks for people’s safety, and, inthis respect, it is subject to specificregulations for its commissioning. Inaddition, the tunnel is more than 500 mlong and is located on the trans-Euro-pean roads system and is subject to arti-cles L118-5, R118-4-2, 4-3, 4-4 & 4-7of the French roads and highways code.In this respect, a safety operative hasbeen appointed.
Therefore commissioning of the tunnelis subject to the issuance of an Order bythe Prefect, dated 19 November 2013,which was issued in relation to a safetyreport presented together with a reportby an accredited expert. This safety report was drawn up bySETEC in close collaboration with theclient (DREAL Bourgogne), the operator(DIRCE), CETU, the fire brigade and theforces of law and order.It is composed in accordance with thenomenclature required by the above-mentioned regulations with 13 sub-reports, including specific hazardstudies. The Intervention and Safety Plan[Plan d’Intervention et de Sécurité (PIS)]constituting item 6 of the safety report isparticularly important. It describes all theoperator’s organisational measures forvarious situations that may jeopardizethe safety of people and of property. Italso defines the detailed ways and meansfor alerts and for coordinating the ope-rator’s resources with those of the emer-gency and police services.Before commissioning the tunnel, aperiod of around 2 months was reservedfor “empty operation” of the tunnel. Asof 2 December 2013, the DIRCE’s ope-ratives were able to take possession of
CHANTIERS/WORKSITES M
Essai de fumées chaudes / Hot smoke and fumes test.
51_63lino_Mise en page 1 17/02/2014 09:10 Page62
63
M
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
l’exploitant avec ceux des services de
secours et de police.
Avant la mise en service du tunnel, une
période d’environ 2 mois a été réservée
à la « marche à blanc ». Dès le 2
décembre 2013, les agents de la DIRCE
ont pu prendre possession de l’ouvrage
et de ses nombreux équipements. Les
opérateurs du PC Osiris ont visité le
tunnel et ont été formés aux fiches
consignes qui avaient été rédigées et
formalisées préalablement. Ces fiches
décrivent précisément les actions que
doit conduire l’opérateur en fonction de
l’événement.
Les forces de l’ordre et les pompiers
ont également visité le tunnel et la LiNo
pour connaître précisément leurs futurs
lieux d’intervention et les procédures
qu’ils devront respecter.
Pendant cette période, les agents de la
DIRCE ont effectué des tests de fonc-
tionnalité des différents équipements
(caméras, barrières, PMV, capteurs
divers, feux de signalisation...) pour
s’assurer du bon fonctionnement et
s’approprier ces outils.
Il a également été élaboré 40 scénarios
d’exercices de pré-exploitation.
Ces exercices permettent de vérifier la
bonne maîtrise des procédures de
chaque intervenant, l’efficacité des
équipements, les temps de réaction
ainsi que la coordination des interve-
nants. Parmi ces exercices, plusieurs
concernent la simulation de défaillance
des équipements, ceci afin de familia-
riser les opérateurs et agents à une
gestion sécurisée et optimisée de l’ou-
vrage.
Enfin, un exercice majeur de sécurité
est organisé par les services de la pré-
fecture. Il concerne tous les interve-
nants : exploitant, forces de l’ordre,
pompiers, SAMU, préfecture, etc.
Il doit permettre au préfet de vérifier
que chacun connaît parfaitement son
rôle et que l’ouvrage peut être mis en
service sans risque.
Un debriefing précis de cet exercice
permet de corriger, le cas échéant, les
écarts constatés entre les procédures
et les actions mises en place sur le
terrain.
Conclusion-
Les travaux de percement du tunnel
de Talant ont débuté en mai 2011.
Le bétonnage de la voûte a débuté
en septembre 2012. Les travaux
d’équipement ont démarré en juillet
2013 alors que les travaux de génie
civil n’étaient pas terminés.
L'ouvrage, en service depuis le
10 février 2014, a ainsi été réalisé
dans un délai très contraint, avec
une forte co-activité, et dans le res-
pect des contraintes environnemen-
tales et de l’enveloppe financière. t
the tunnel and these numerous items ofequipment. The Osiris control centreoperators visited the tunnel and weretrained in use of the instruction data-sheets that had been previously writtenand formalized. These datasheets preci-sely describe the actions that the opera-tor must take according to the event inquestion.The forces of law and order and the firebrigade also visited the tunnel and theLiNo to know exactly their future placesof intervention and the procedures thatthey must follow.During this period, the DIRCE’s opera-tives performed operating tests of thevarious equipment (cameras, barriers,Variable Message Panels, various sen-sors, signal lights, etc.) to ensure properoperation and to become familiar withthese resources.
40 scenarios for pre-operation exerciseswere also devised.These exercises are used to check eachcontributor’s proper knowledge of andcompliance with procedures, the effi-ciency of equipment, and the reactiontimes and coordination of contributors.Many of these exercises concern thesimulation of equipment failure, in orderto familiarise the operators and opera-tives with safe, optimised managementof the tunnel.
Lastly, a major safety exercise is orga-nised by the Préfecture services. Itconcerns all the contributors: the ope-rator, the forces of law and order, the firebrigade, the SAMU emergency ambu-lance service, the Préfecture, etc.This exercise must enable the Préfet tocheck that everyone involved properlyknows their own role and that the tunnelcan be commissioned without any risk.
Where applicable, precise debriefingafter this exercise corrects any observeddifferences or discrepancies between theprocedures and the actions put in placeon the ground.
Conclusion-
Drilling work for the Talant tunnel
started in May 2011. Concreting of
the vault started in September
2012. Work on installing equip-
ment started in July 2013, when
civil engineering works were not
completed. The tunnel, which is in
service since 10 February 2014,
was completed within a very tight
deadline, with considerable joint
working, and in compliance with
the environmental requirements
and the allocated budget. t
CHANTIERS/WORKSITES
Osiris centre - DIRCE / PC Osiris - DIRCE.
Vue d’ensemble de la tête Sud Ouest vers A38 /General view of the South-West portal going towards the A38.
51_63lino_Mise en page 1 17/02/2014 09:10 Page63
64_ast-idetec_Mise en page 1 14/02/2014 12:02 Page1
65
M
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
L’AIPCR est très impliquée depuis plus de cinquante ans dans le domaine des
tunnels routiers pour les aspects relatifs à l’exploitation, la maintenance et la
sécurité, ainsi que dans la conception des ouvrages pour tous les aspects ayant
trait à ces domaines (géométrie, équipements, ventilation, aspects environne-
mentaux).
Régulièrement à l’occasion de ses réunions semestrielles, le Comité des Tunnels
organise en association avec ses partenaires des pays hôtes, des séminaires
concernant l’exploitation et la sécurité des tunnels routiers, participant ainsi aux
échanges et à la dissémination des réflexions et de l’expérience des groupes
de travail.
Le Séminaire International de Da Nang, qui s’est tenu du 23 au 25 octobre 2013,
s’inscrivait dans ce cadre. Co-organisé par la Direction des Routes du Vietnam
(DRVN), VIBRA (Association Vietnamienne des Routes et des Ponts) et l’Asso-
ciation Mondiale de la Route, il a réuni plus d’une centaine de participants.
Ces trois journées de séminaire et de visite du tunnel de Hai Van ont été l’occasion
de nombreux échanges entre les experts de l’AIPCR, les participants vietnamiens
et les représentants de plusieurs délégations de pays de l’Asie du Sud-Est.
Le séminaire s’est ouvert par une présentation générale de Mr. Ngo Thinh Duc,
président de VIBRA, concernant la situation vietnamienne en matière du
développement des infrastructures routières, des tunnels et des ponts, puis par
un exposé de Mr Van Huu Chien, Président du Comité Populaire de Da Nang.
Mr. Ignacio Del Rey, président du Comité Technique des Tunnels, a ensuite
rappelé les missions de l’AIPCR en matière de recommandations techniques
et de diffusion des bonnes pratiques dans le domaine de la conception, de la
sécurité et de l’exploitation des tunnels routiers.
Dix-sept exposés ont été présentés : sept par le Vietnam et dix par des membres
du Comité Technique de l’AIPCR, dont cinq par des représentants francophones
du CETU, d’Egis et de Bruxelles Mobilité.
Le Comité Technique « Exploitation des Tunnels Routiers » de l’AIPCR (Association Mondiale de laRoute) a tenu les 21 et 22 octobre à Da Nang au Vietnam sa quatrième session semestrielle du cycle2012 – 2015. Ce cycle, lancé au printemps 2012 à Paris, s’achèvera en 2015 au « XXVème CongrèsMondial de la Route » à Séoul.
Séminaire international sur l’exploitationdurable des tunnels routiers Da Nang (Vietnam) - 23 au 25 octobre 2013
Bernard FALCONNAT Egis Tunnels
Pierre SCHMITZBruxelles Mobilité
Frédéric WALETEgis Tunnels
M INTERNATIONAL
Assemblée
des participants.
Des échanges nombreux
et fructueux
65_67danang_Mise en page 1 17/02/2014 09:11 Page65
66 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
Dix-sept exposés ont été présentés : sept par le Vietnam et dix par des membres
du Comité Technique de l’AIPCR, dont cinq par des représentants francophones
du CETU (2,) d’Egis (2) et de Bruxelles Mobilité.
Les thèmes abordés ont été les suivants :
• Les enjeux environnementaux lors de l’exploitation,
• Les concepts, le design et les méthodes de construction en accord avec les objec-
tifs de développement durable : enjeux stratégiques communs à tous les tunnels
– enjeux spécifiques pour les tunnels sous-fluviaux et les tunnels urbains,
• L’exploitation des tunnels routiers,
• L’entretien et maintenance des tunnels routiers,
• Les plans d’intervention et de sécurité,
• Les manuels pour une exploitation durable et sécurisée des tunnels routiers.
Chaque présentation a donné lieu à de très nombreuses questions de la part
des participants, témoignant de la richesse et de l’intérêt de ces échanges.
Quelques informations concernant les tunnels vietnamiens
Le Vietnam comporte de nombreux tunnels ferroviaires construits lors de la
période coloniale. Les tunnels routiers sont par contre encore peu nombreux.
Ils ont été construits dans les dix dernières années, essentiellement pour
• améliorer les conditions de transport et de sécurité en évitant des sections
dangereuses et sinueuses passant par des cols de montagne, comme le tunnel
de Hai Van (monotube de 6,26 km de longueur). L’axe nord-sud entre Hanoi
et Ho Chi Minh Ville comportera à terme 5 tunnels après l’achèvement du
tunnel de Deo Ca (monotube à deux voies de 5,2 km de longueur).
• améliorer les conditions de circulation en zones urbaines (Hanoi et Ho Chi
Minh Ville), ou les conditions de franchissement de rivière comme le tunnel
sous-fluvial de Ho Chi Minh Ville sous la rivière Saigon (1,49 km de longueur
avec 2x3 voies).
Les tunnels vietnamiens, notamment en zones urbaines, sont caractérisés par
un très fort trafic de « 2 roues » de 5 à 6 fois supérieur à celui du volume de
trafic des autres véhicules. Ceci pose des problèmes particuliers vis-à-vis des
conditions de sécurité (comportement des conducteurs - surcharges), ainsi que
vis-à-vis de la ventilation et de la pollution (émissions importantes de polluants
par les moteurs 2 temps).
Ces conditions particulières de trafic peuvent conduire à mettre en place, comme
pour la section de 12 km concernée par le tunnel de Hai Van, un service obli-
gatoire de navette pour les « 2 roues. Les « 2 roues » sont arrêtés en amont des
barrières de péage. Les véhicules sont chargés sur des remorques routières et
les passagers sont transportés par bus jusqu’à l’autre extrémité de la section,
avec des départs des navettes selon un horaire régulier.
Le tunnel de Hai Van
Le tunnel de Hai Van est situé au nord de Da Nang sur la Route Nationale en
direction de Hanoi. D’une longueur de 6,26 km il permet de franchir une zone
montagneuse en évitant le passage par col de Hai Van à 480 m d’altitude, dont
les accès sont très accidentés, sinueux et constituaient un point noir notamment
pour le trafic poids lourds.
Ce nouveau tronçon de 12 km comportant le tunnel de Hai Van a permis de
réduire de moitié la distance parcourue, et de réduire de 80 mn à 20 mn le
temps de parcours en améliorant de façon considérable les conditions de
sécurité.
Tunnel de Hai Van – tête Sud.
Ce tronçon de 12 km est à péage et comporte une barrière en pleine voie à
chaque extrémité.
Comme mentionné ci-dessus un système de navette a été mis en place pour
les « 2 roues » afin d’améliorer les conditions d’hygiène, de santé et de sécurité
pour leurs passagers.
Le tunnel de Hai Van a été mis en service en juin 2005 après cinq années de
construction.
Il comporte un seul tube à deux voies de circulation de 3,75 m de largeur, bor-
dées d’un trottoir surélevé de 1m de hauteur.
Il est exploité en circulation bidirectionnelle. Le tunnel comporte une galerie
parallèle d’évacuation (4,70 m x 3,80 m) reliée au tunnel par 15 galeries trans-
versales.
Tunnel de Hai Van – entrée Sud.
Le trafic présente une croissance forte à partir de 2011. Il est caractérisé par
une proportion importante de poids lourds et de semi-remorques. Compte tenu
de la vétusté d’un certain nombre de véhicules la rampe de 2,5% qui règne sur
une partie du tunnel dans le sens sud -> nord constitue une source importante
de limitation du débit, d’accidents (21 collisions en 2012) ou de départs d’in-
cendie (surchauffe des moteurs – 7 incendies en 2012).
INTERNATIONAL M
65_67danang_Mise en page 1 17/02/2014 09:11 Page66
67
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
Évolution du trafic annuel depuis 2008.
Répartion du trafic par type de véhicules.
La ventilation du tunnel, de conception japonaise, est du type longitudinal avec
23 accélérateurs.
L’installation de ventilation comporte trois stations souterraines de traitement
des poussières avec des filtres électrostatiques, ainsi qu’une usine de ventilation
située près du point haut permettant l’apport d’air frais ou le rejet d’air vicié (ou
des fumées) par l’intermédiaire d’une galerie souterraine inclinée de 1,9 km de
longueur.
Schéma d’organiation de l’installation de ventilation.
Le tunnel est exploité 24 h / 24 h à partir d’un poste d’exploitation et de
supervision situé près de la tête Sud.
L’exploitation est assurée par une équipe d’environ 420 personnes en charge
de la supervision, des secours et de la sécurité, de l’entretien et de la
maintenance du tunnel et de ses accès, de la perception des péages et de la
gestion du système de navette pour les deux roues.
Salle de contrôle et de supervision du tunnel de Hai Van.
Pour faire face à la croissance importante du trafic routier, le Vietnam met en
œuvre un programme important de développement de ses infrastructures rou-
tières urbaines et interurbaines. Ce programme comporte de nombreux tunnels
routiers pour franchir des massifs montagneux, des fleuves ou pour améliorer
la mobilité dans les grandes agglomérations.
Le Vietnam se prépare activement pour la construction et l’exploitation prochaine
de ces nouveaux tunnels routiers. Ils ont notamment décidé de nommer très
prochainement un représentant Vietnamien au Comité Technique « Exploitation
des Tunnels Routiers » de l’AIPCR et ils vont traduire en vietnamien tous les
termes du dictionnaire AIPCR des tunnels routiers. t
INTERNATIONAL
65_67danang_Mise en page 1 17/02/2014 09:11 Page67
Délégation Ile de FranceVISITE DE CHANTIER M
68 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier-Février 2014
Les installations de chantier ont pris place aisément côté Sud, sur la RD53,
dans les bois de Meudon ; c’est là qu’Eiffage a remonté et reconditionné le
tunnelier EPB Herrenknecht qu’elle avait déjà utilisé en 2009-2011 pour le
prolongement de la ligne 12 entre Porte-de-la-Chapelle et Aubervilliers, sur
3,6 km. Le tunnel a traversé en descendant presque toute la série stratigra-
phique parisienne, depuis les Sables de Fontainebleu jusqu’au bas du Calcaire
grossier ; cette grande diversité de terrains a conduit l’entreprise à équiper
la roue de coupe de 20 molettes en plus des pics ; Il a été nécessaire de
procéder à 4 séries de changements d’outils sur l’ensemble du tracé. Les
voussoirs préfabriqués, longs de 1,80 m et de type universel, sont équipés
d’un double système de joints : une baguette périphérique en caoutchouc,
contenant une gorge qui permet d’insérer un cordon hydro-gonflant ; les
visiteurs ont pu constater l’excellente qualité de pose de ces voussoirs, et
leur parfaite étanchéité. Le marinage par bande s’est révélé bien adapté à
cet ouvrage à forte pente (4 %).
L’entreprise se réjouit du choix de la pression de terre, qui lui a permis de réussir
l’entrée en terre dans les Sables de Fontainebleau sous 4 m seulement de cou-
verture, avec une pression de confinement de 1,5 bar – ce qui aurait été problé-
matique en pression de boue. Le tunnelier a traversé ensuite sans problème de
Visite du chantier du tunnel T6 à Viroflay(Yvelines)M Jean PIRAUD
ANTEA, Orléans
Le 16 décembre 2013, une intéressante visite a été organisée par Philippe Millard sur le chantier du tunnel T6 à Viroflay, qui a déjàfait l’objet d’une description détaillée dans ces colonnes (cf. TES, n° 234, nov. 2012, pp. 533-541). Rappelons seulement que ce tunnel monotube Øint 8 m, long de 1,6 km, fait partie du projet de liaison par tramway entre Chatillon (Hauts-de-Seine) et Viroflay ; il est réalisé presque qu’entièrement au tunnelier par le groupement d’entreprises Eiffage TP/Solétanche Bachy, la premièreétant en charge du tunnel et du génie civil des stations (Viroflay RG et RD), de l'ouvrage de tête et du puits de ventilation intermédiaire,la seconde des parois moulées de ces différents ouvrages, ainsi que des autres fondations spéciales. Le maître d’ouvrage du géniecivil est le Conseil général des Yvelines ; le maître d’œuvre est le groupement Egis-Rail/Pierre Schall, qui ont sous-traité les reconnaissances, synthèses et calculs géotechniques à ANTEA.
Tête Sud du tunnel de Viroflay.
68_69t6_Mise en page 1 17/02/2014 13:36 Page68
VISITE DE CHANTIERS
69
M
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier-Février 2014
colmatage les terrains du Bartonien, essentiellement marneux, grâce à l’injection
de mousse et d’eau au front, et à la forte puissance disponible au niveau de la
roue de coupe (3 MW). La karstification supposée du gypse inclus dans les marnes
du Bartonien n’a pas posé de problème, mais elle s’est fait sentir dans le volume
de mortier de bourrage qu’il a fallu injecter (mortier semi-inerte, faiblement dosé).
Les tassements en surface sont restés modérés sous la forêt de Meudon
(10 mm à 20 mm) ; sous les maisons de Viroflay, sous 20 m de terrains
marneux, ils sont restés inférieurs aux seuils contractuels (5 mm), et négli-
geables lors de la traversée du Calcaire grossier (< 1 mm). Un point sensible
a été le passage sous la gare de Viroflay RG, où passent 600 trains par jour
dont une partie à 150 km/h ; il a fallu vériner les appuis de la gare sur des
piliers reposant sur des micropieux extérieurs au tunnel ; ce secteur a été
ausculté avec l’aide de théodolites motorisés. Le tunnelier est également passé
sans encombre à 1 m sous l’extrados d’une vieille galerie en maçonnerie haute
de 1,80 m, le Rû de Marivel, dont le revêtement avait été renforcé au préalable
par injections. Il a débouché en janvier 2014 (soit 9 mois après son démarrage)
dans la station Viroflay RD, où il sera démantelé ; la vitesse moyenne
d’avancement a été de 13 à 14 ml/jour, pour un travail à 3 postes 5 jours/7.
La mise en service de la ligne est prévue pour fin 2015.
Les participants remercient vivement Eiffage, en particulier MM. Pascal Hamet
et Guy Lechantre, pour l’intérêt de cette visite et le délicieux buffet qui a clôturé
agréablement cette rencontre. t
68_69t6_Mise en page 1 17/02/2014 13:36 Page69
Dans le cadre du Congrès international de l’AFTES (Association Françaisedes Tunnels et de l'Espace souterrain) qui se tiendra à Lyon les 13, 14et 15 octobre 2014 sur le thème général “Tunnels et espace souterrain :risques et opportunités” décliné en quatre sous-thèmes : “Conduite etconception des projets de tunnels et d'aménagements souterrains” -“Progrès et innovations technologiques” - “Développement des usagesdu sous-sol” - “Gestion des usages du sous-sol”, l'Association lanceun concours d’idées qui vise à l’exploration d’une vision prospective,voire utopique de l’évolution ou de la réappropriation des espaces souterrains urbains pour demain. Le thème du concours d'idées est “espace souterrain et urbanité :quels projets pour demain ?”.Il s’agit pour les candidats retenus à concourir :• de restituer leur vision, analyse et proposition de l’utilisation et du
développement de l’espace souterrain urbain,• de livrer leur point de vue sur les opportunités de l’utilisation imagi-
native, fonctionnelle et durable de cet espace urbain de sous-face,
• de choisir un site comme lieu expérimental contextualisé, qui servirade support à leurs propositions.
Les candidats à l’appel à candidatures au concours, qui a débuté le25 janvier 2014, sont notamment des étudiants (toutes années confon-dues) et/ou des jeunes diplômés (limités à deux ans après l'obtentionde leur diplôme) des Écoles Nationales Supérieures d'Architecture(ENSA) et des Ecoles Nationales Supérieures des Beaux-Arts (ENSBA).Le nombre de candidats au Projet sera limité à trente à partir des lettres de motivation de l’appel à candidatures. L’exposition des trenteprojets se tiendra à la Cité Internationale de Lyon pendant trois joursdans le cadre du Congrès de l’AFTES. La sélection des trois projetslauréats par vote du jury du concours et la remise des prix auront lieule 15 octobre 2014. Les autres informations concernant le concourssont sur le site de l’AFTES : http://www.congres.aftes.asso.fr/fr/content/concours-didees-architecture
REGLEMENT/PAYMENTPar Virement bancaire au compte ouvert du Crédit Lyonnais de l’AFTES / By credit transfer : Code Banque 30002 - Code Agence 00423 - Compte 000 0000 829H - clé RIB 33IBAN : FR06 3000 2004 2300 0000 0829 H33 - BIC : CRLYFRPPJoindre la copie du justificatif en cas de règlement par virement / Attach a copy of the proof in case of payment by transfer
Par chèque bancaire à l’ordre de l’AFTES
J’adhère à l’AFTES
Membership Form
La qualité de membre adhérent de l’AFTES, permet :• de recevoir la revue « Tunnels et Espace Souterrain », organe officiel de l’AFTES • de participer aux groupes de travail, aux journées d’études et aux visites de chantiers organisées par l’Association• l’accès à l’espace membre du site www.aftes.asso.fr, et le téléchargement libre et gratuit des recommandations
élaborées par les groupes de travail de l’AFTES.
The AFTES membership allows to :• receive the AFTES official publication « Tunnels et Espace Souterrain »• take part in the Working Groups, study sessions and site visits organized by AFTES• get access to the member's website www.aftes.asso.fr including free loading of the AFTES WG's recommendations.
10 €
Nom/Surname : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prénom/First name : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Entreprise/Company, Fonction/Position : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Adresse/Address : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Code Postal : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ville/Town : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pays/Country : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E-mail : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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70_concoursd'idees_Mise en page 1 17/02/2014 14:43 Page1
71
M
TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014M VIE DE L’AFTES
Yann Leblais ouvre l'Assemblée Générale du 12 décembre 2013 à 16h30 àla FNTP à Paris. Il rappelle qu'à l'issue de l’assemblée statutaire concentrée sur une heure,seront suivies deux conférences spéciales (le Lyon-Turin Ferroviaire LTF etle Brenner BBT) et la cérémonie de la cérémonie de remise des diplômesaux étudiants du mastère ‘Tunnels et Ouvrages Souterrains’ de la session2012-2013, avant la présentation de la nouvelle promotion 2013-2014.
1 - Assemblée générale-
Yann Leblais commente tour à tour les différentes activités de l’année 2013 et
les perspectives pour 2014.
1.1 - Comité Technique
Le rythme de travail des groupes et des publications est très soutenu.
Vingt-deux groupes sont actifs soit plus de trois cents membres bénévoles. En
2013 ont été créés le GT42 ‘Roches radioactives’, le GT43 ‘Transposition au
domaine des ouvrages souterrains des normes et règlements traitant de la
géotechnique’, le GT44 ‘Amphiboles’ et le GT45 ‘Progrès en béton projeté’. Par
ailleurs, le GT32 ‘Risques géologiques’ se relance pour de nouveaux compléments.
En 2013, trois nouvelles recommandations, très attendues, ont été publiées :
‘Méthodologie d’aide à la gestion patrimoniale d’un parc d’ouvrages souterrains’
(GT14), ‘Plates-formes et voies ferroviaires en tunnel’ (GT40) et ‘La conception,
le dimensionnement et la réalisation de voussoirs préfabriqués en béton de fibres
métalliques’ (GT38).
Par ailleurs, quatre recommandations sont en voie de finalisation pour une publi-
cation en 2014 : ‘Technologie du boulonnage’ (GT6), ‘Les effets induits par le
creusement sur les constructions avoisinantes dans la conception et la réalisation
des ouvrages souterrains’ (GT16), ‘Reconnaissances à l’avancement des tunne-
liers’ (GT24), et ‘Les règles et les principes relatives à ‘L’organisation des secours
et moyens associés’ (GT12).
A ce jour, quatre-vingt-quatre recommandations en français et quarante-deux
en anglais ont été produites. Elles sont toutes téléchargeables gratuitement sur
le site. Ces travaux méritent incontestablement d’être encore mieux valorisés ;
le Comité technique et les animateurs ont là un rôle clé qui commence par le
portage dans les associations et conférences nationales et internationales. On
constate en outre que ces recommandations deviennent de plus en plus souvent
des pièces de référence dans les marchés.
Pour l’avenir de l'association et son rayonnement technique, elle devra mieux
relever le défi de la participation de jeunes dans ces groupes qui est essentielle.
Ils peuvent alors apporter beaucoup à la fois à leurs employeurs et à l'AFTES en
s'impliquant aussi bien dans la coordination avec les groupes de travail de l’ITA-
AITES, dans la promotion de l’activité des travaux souterrains, ou bien sûr dans
l'élaboration et la mise à jour des recommandations.
1.2 - Comité Espace Souterrain
Parmi les actions pilotées par le Comité, le Projet National de Recherche PN
Ville10D occupe une place privilégiée. Le projet de recherche est en cours depuis
début 2013 avec une première tranche très multidisciplinaire (économie, envi-
ronnement, aspect sociétal et aspect visibilité) qui établit un état des lieux de
ces différents aspects. L’Assemblée générale des membres du PN, qui s’est
tenue le 27 novembre 2013, a confirmé la dynamique engagée, et a mis en
exergue les maitres d’ouvrage et les sites d’application impliqués. Il est rappelé
que le projet constitue un excellent moyen pour accélérer la production de
doctrine, communiquer auprès des acteurs, des décideurs et de la presse
spécialisée et mobiliser les spécialistes des questions du sous-sol. D’autre part,
la coopération au projet reste toujours ouverte et il n’est pas trop tard pour
rejoindre les partenaires.
Yann Leblais informe l’assemblée que le président Jean Claude Boucherat, très
mobilisé sur le thème du sous-sol et de ses possibles apports à la ville de demain,
quitte le CESER IDF (Conseil économique, social et environnemental régional
d'Ile-de-France) et va également se retirer de la présidence du PN. L’AFTES le
remercie vivement de l’appui précieux apporté à ce projet.
Par ailleurs, le Comité Espace Souterrain s’est restructuré en 2013. Les nouveaux
contacts pris à l'occasion du montage du Projet National de Recherche Ville 10D
ont permis d’intéresser au Comité des nouveaux membres, que ce soient des
ingénieurs, des architectes, ou encore des étudiants. Le travail de sensibilisation,
de communication et de partage de la connaissance du Comité se poursuit dans
la perspective du Congrès de l’AFTES en 2014. L’organisation d’une table ronde
et d’une exposition de maquettes ou de simulations virtuelles, est en particulier
en préparation.
1.3 - Comité Éducation
Le travail réalisé pour l'organisation du mastère ‘Tunnels et Ouvrages Souter-
rains’, ainsi que pour la diffusion du savoir doit être salué. Yann Leblais souligne
que cette implication exceptionnelle de la profession est l'atout principal de ce
mastère français. L’attractivité de la formation spécialisée et l’importance du
Compte rendu de l’Assemblée Générale du 12 décembre 2013
M Alain MERCUSOTSecrétaire général de l’AFTES
71_75ag_Mise en page 1 17/02/2014 09:16 Page71
72 M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
soutien et/ou du parrainage de la profession et de l’AFTES se confirment et sont
des motifs réels de satisfaction.
Les étudiants de la promotion T.O.S. 2012-2013 ont été très motivés, curieux et
d’un excellent niveau. Douze diplômes (dix nationalités) seront remis à l’issue
de l’assemblée générale. Dans la nouvelle promotion T.O.S. 2013-2014, parmi
les quinze candidats évalués, treize participants représentant six nationalités ont
été retenus.
La recherche des stages reste très laborieuse et les sociétés seront de nouveau
sollicitées pour des propositions, et si possible suffisamment tôt avant la fin de
la session des cours. A ce jour neuf stages ont été définis.
Pour cette troisième promotion, l’AFTES continue d'apporter son soutien financier
avec une subvention de 30k€. Elle sollicite également l’appui des adhérents
collectifs de l’Association que ce soit pour du sponsoring ou des propositions de
stages.
Une initiative très intéressante est à signaler. Les étudiants du mastère souhaitent
constituer progressivement un réseau d’anciens élèves. Un espace spécifique
sera créé à cette fin sur le site de l’AFTES ; il sera accessible dès janvier 2014
aux diplômés et aux étudiants.
Pour information, d’autres étudiants viennent vers l’AFTES par d’autres voies
telles que les journées techniques ou le site internet. Très prochainement, les
directions des grandes écoles lyonnaises (ingénieurs et architectes) seront
contactées pour inviter les étudiants au Congrès 2014 à Lyon.
Yann Leblais conclut les activités du Comité Éducation en rappelant que l'ITA-
AITES a créé un comité dédié à la formation, dénommé ITA-CET, qui organise
des sessions de formation partout dans le monde, en faisant appel à des for-
mateurs recensés dans une base de quatre-vingt à quatre-vingt-dix experts
internationaux référencés.
1.4 - Comité Matériels, Équipements, Produits
Ce Comité organise depuis plusieurs années des manifestations professionnelles
avec la participation de constructeurs, fournisseurs et fabricants. Ainsi, en 2013,
deux rassemblements ont été organisés : une journée technique à l’INSA de Lyon
le 21 Juin 2013 sur l’expérience tiré des grands tunnels ferroviaires suisses (plus
de quatre-vingt inscrits), et une co-exposition au WTC2013 à Genève (huit socié-
tés françaises regroupées sous la bannière de l’AFTES pendant trois jours). La
formule a fait ses preuves et peut offrir aux membres qui le souhaitent une vitrine
pour la présentation de leurs produits.
Pour 2014, la préparation d’une journée technique à Lyon le 26 juin 2014 est en
cours qui traitera des tunneliers et des équipements associés. Les spécialistes
ont d’ores et déjà donné un accord pour collaborer. Les étudiants des grandes
écoles lyonnaises seront informés de cette manifestation.
Au congrès mondial des tunnels WTC2014 au Brésil (Iguassu 9-15 mai 2014),
l’AFTES, qui défendra par ailleurs sa candidature pour le ‘Congrès mondial des
tunnels 2017’ à Paris, organisera un stand collectif plus large que d’habitude de
manière à présenter toute la chaîne des contributions aux ouvrages souterrains,
depuis l'ingénierie jusqu'à l'exploitation. La consultation des sociétés potentiel-
lement intéressées est lancée.
Pour le prochain ‘Congrès international’ de l’AFTES qui se tiendra à Lyon en 2014,
le Comité espère que tous les constructeurs et fabricants ne tarderont pas à
réserver un stand individuel.
1.5. - Comité Communication
La préparation de la revue T.E.S. (Tunnels et Espace Souterrain) reste une des
activités principales du comité Communication. Les six numéros de 2013 ont
été très denses avec une quarantaine d’articles techniques, trois recommanda-
tions, une place plus large aux informations internationales et des nouvelles de
l’Association. La revue est aujourd’hui distribuée à 1400 abonnés (membres de
l’AFTES et membres des 71 nations membres de l’AITES). Elle compte environ
2500 lecteurs. Un an après la distribution papier de la revue, elle est librement
accessible sur le site internet de l’Association.
Pour la revue, une proposition de passer à cinq numéros par an au lieu de six,
en supprimant le numéro de juillet-août, est à l'étude. Dans cette hypothèse, le
nombre global annuel de pages d’articles et de publicité serait maintenu. La
parution en bilingue français/anglais se poursuit avec une sélectivité accrue. En
effet, certains articles ne demandent pas de traduction, soit en français soit en
anglais, pour rester compréhensibles par tous. Une économie de l’ordre 10 k€
a ainsi été réalisée en 2013.
Le succès du site internet (http://www.aftes.asso.fr/) est grandissant ; plus de
200 pages sont visitées par jour, plus de 540 recommandations sont téléchargées
par mois depuis 130 pays, des informations sont renouvelées périodiquement
et de nombreux internautes interrogent quotidiennement l'AFTES via le site.
La plaquette de communication qui présente l'AFTES, son fonctionnement et les
rôles des comités et délégations, est également très diffusée et demandée lors
des diverses manifestations techniques de la profession.
En conclusion de cette partie dédiée à la communication, Yann Leblais incite les
adhérents à lire et faire circuler le bimestriel T.E.S, à collaborer aux journées
techniques et à participer au congrès international de l’AFTES 2014 à Lyon,
l’ensemble des informations relatives à ces évènements étant disponibles sur
le site.
1.6 - Délégations régionales
En 2013 les treize journées techniques (visites et conférences) ont été une
véritable réussite. Jusqu’à 130 inscrits, dont de nombreux étudiants et ensei-
gnants, ont participé à chacune de ces manifestations.
Pour 2014, les trois délégations régionales de l’AFTES envisagent déjà près de
dix manifestations (laboratoire souterrain, mine de sel, creusement de tunnel,
aménagements de stations de métro, galerie hydraulique au tunnelier, réha-
bilitation de tunnel, construction de matériels, présentation de recommanda-
tions, etc.). L’AFTES reste malgré tout preneuse de toutes propositions
intéressantes.
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
Yann Leblais souligne la participation de plus en plus soutenue des étudiants et
les ouvertures possibles vers l’université et les grandes écoles. D’autre part, des
conférences communes avec d’autres associations telles que l’AFGC (Association
Française du Génie Civil), la FSTT (France Sans Tranchée Technologies) et la SIM
(Société de l’Industrie Minérale), le COBATY (Fédération internationale de la
Construction, de l’Urbanisme et de l’Environnement) sont d’ores et déjà à l’étude.
1.7 - Les Mardis de l’AFTES
Les objectifs des « Mardis de l'AFTES » sont rappelés , conférences en soirée
axées à la fois sur des études et travaux en France et sur les perspectives de
projets l'international. En 2013, les quatre soirées organisées ont rassemblé
jusqu'à 125 personnes : l’Ukraine et le GT32, le Mexique et l’A89, la Russie et
les travaux hyperbares, et enfin le Grand Paris. Cette formule est attractive et
offre des opportunités de contacts intéressantes.
Elle se poursuit bien sûr en 2014 avec des dates d'ores et déjà envisagées : le
4 février, le 27 mai, le 23 septembre et le 25 novembre. Les sujets ne sont pas
encore tous choisis et un appel à thèmes sera lancé. Il est rappelé que l'inscription
à ces soirées est gratuite, l'AFTES prenant directement en charge la location
des salles. Un appui des membres, en particulier sous forme de sponsoring du
cocktail de clôture des conférences, est le bienvenu.
1.8 - Activités internationales
L’activité internationale de l’AFTES s’organise principalement autour du portage
du savoir-faire français et de la représentation de la profession dans les congrès
internationaux, dans le partenariat avec les associations sœurs voisines
(Belgique, Espagne, Italie, Portugal et Suisse) ainsi que dans les relations avec
l’ITA-AITES.
Retenons également que les WTC (World Tunnelling Congress) sont des moments
privilégiés pour les acteurs du souterrain et l’AFTES ne peut qu’inciter ses adhé-
rents à proposer des présentations et à participer aux différents groupes de
travail (WG). Le précèdent WTC s’est tenu à Genève en juin 2013 ; une trentaine
de résumés français avaient été retenus et le suivant WTC se tiendra au Brésil
en mai 2014.
1.9 - Rapport financier
Jean Guillaume, trésorier de l’Association, présente le bilan des adhésions, les
résultats de l'exercice terminé qui va du 1er octobre 2012 au 30 septembre
2013, les prévisions pour l'exercice à venir et les résolutions liées.
a) AdhésionsAu 12 décembre 2013, l’Association compte 803 membres (536 individuels,
72 individuels étrangers, 129 collectifs, 11 collectifs étrangers et 55 étudiants).
Fin 2012, l’AFTES avait 817 adhérents ; le léger recul en 2013 est imputable au
départ de huit membres individuels partis à la retraite et de six collectifs (notam-
ment par le regroupement de filiales).
Mi-décembre 2013, les cotisations 2013 perçues s’élèvent à 199 k€ pour un
total budgété de 221 k€. Une dernière relance concernant les retardataires de
paiement va être faite rapidement.
b) Situation financièreLe bilan du dernier exercice (1er octobre 2012 au 30 septembre 2013) fait appa-
raitre un déficit de 70,7 k€ pour un déficit budgété de 149,7 k€. Cet écart de
79 k€ s’explique par la réduction des dépenses sur tous les postes.
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c) État de la trésorerieAu 30 septembre 2013, la trésorerie, en cumul de tous les comptes, s’élève à
874,1 k€. Ce fond est réparti en ‘Valeurs mobilières de placement’ à hauteur
351,4 k€ et en ‘Disponibilités’ à hauteur de 522,7 k€.
d) Congrès 2014Le compte commun AFTES / PACKAGE (prestataire organisateur) gère toutes les
recettes et dépenses du congrès. Au 12 décembre, les charges d’avance
(dépenses du contrat de location d’espace et de prestations) sont de 44 k€ et
les recettes de l’exposition de 75 k€.
Jean Guillaume souligne que les réservations des surfaces d'exposition sont en
retrait par rapport à la situation d'il y a 3 ans, fin 2010, le crédit d’exposition pour
le congrès d'octobre 2011 était supérieur de 30 %.
e) Approbation des résolutionsJean Guillaume demande aux membres présents ou représentés à l’assemblée
de se prononcer sur trois résolutions :
- La première est relative au bilan de l'exercice passé du 1er octobre 2012 au
30 septembre 2013 et des prévisions de l’exercice 2013-2014. Le bilan et les
prévisions sont approuvés.
- La seconde résolution concerne la proposition de maintien en 2013 du niveau
de cotisation actuel, (Collectifs : 1000 €, Individuels : 150 €, Retraités : 50 €,
Étudiants : 10 €). Le maintien des cotisations est approuvé.
- Le troisième concerne la candidature au Conseil d’administration d’Alain
DELEARD de NFM suite à la démission de Philippe Rauzy de Systra qui est parti
à la retraite. La nomination de M. Deleard au Conseil d’Administration est
approuvée.
1.10 - Congrès AFTES 2014
Yann Leblais fait le point sur la préparation du congrès d'octobre 2014 à Lyon.
Le thème retenu « Tunnels et Espaces Souterrains : risques et opportunités » est
en cohérence avec les préoccupations des membres de l'AFTES depuis plusieurs
années. Yann Leblais remercie tout d'abord tous ceux qui ont proposé des com-
munications, ou se sont déjà inscrits à l’exposition, ou montrés intéressés pour
le sponsoring et un partenariat.
En ce qui concerne la location des stands mi-décembre, 61 sociétés ont réservé
900 m2 (100 stands de 9 m2) pour 83 sociétés et 1137 m2 à la même période
en 2011. Rien d'inquiétant mais un effort de relance est nécessaire. Pour l’appel
à résumés, le bilan est correct avec 135 résumés transmis (91 français et 42
étrangers) pour 163 (99 français et 64 étrangers) à la même période en 2011.
En matière de sponsoring, Herrenknecht, Arcadis et SNCF sont déjà sponsors
Argent et Vinci et SETEC en cours de confirmation. Aucune autre option n’est
cependant annoncée, ce qui est relativement préoccupant et nécessite une
remobilisation des membres. L’AFTES souhaite engager très vite le dialogue avec
d’autres sponsors potentiels de manière à les associer plus étroitement à la
préparation de cet événement. Pour les supports pratiques à l'organisation, trois
entreprises se sont engagées fermement : Etandex, NFM et Sade.
En l’état l’organisation globale du congrès est bien engagée mais les contacts
doivent absolument se poursuivre pour obtenir un soutien encore plus appuyé
des sociétés et entreprises.
Yann Leblais rappelle que le bulletin 3 détaillant l'organisation et le programme
paraitra en mai 2014 (support papier et site internet) et sera accompagné par
des « newsletters » successives (sur le site internet) jusqu’en septembre 2014.
1.11 - Candidature congrès WTC Paris 2017
Yann Leblais rappelle que cette candidature se justifie à plusieurs titres. L’AFTES
n’a jamais organisé le congrès WTC alors même que son implication dans l’AITES
est importante et depuis l’origine. En 2017 Paris connaîtra une forte activité en
matière de travaux souterrains avec les premières opérations du Grand Paris
Express et d’EOLE 2. En outre, Paris est une ville attractive et très appréciée pour
les manifestations internationales.
Les congrès WTC rassemblent plus de 1000 congressistes, soit plus du double
du congrès international de l’AFTES ; la surface d’exposition sera proche de celle
du congrès de l’AFTES et les participants, exposants et visiteurs, seront nettement
plus nombreux. Une telle manifestation à Paris serait très importante pour le
rayonnement de la profession française des travaux souterrains.
Le projet de candidature est en cours de finalisation. Un dossier préliminaire sera
remis conformément au calendrier fixé par l’AITES le 10 janvier 2014 pour
validation formelle. Ensuite le dossier, complété d’un film « Welcome to Paris
2017 » mettant en exergue les enjeux économiques des opérations souterraines
en Ile de France, sera envoyé aux 71 Nations Membres le 15 mars 2014 puis
présenté mi-mai à l’assemblée générale du WTC 2014 à Iguassu (Brésil). Le
choix définitif de la ville accueillant le WTC 2017 sera fait lors de l’assemblée
générale du 14 mai 2014.
Yann Leblais termine son intervention en présentant, en première mondiale (!)
le film d'accompagnement de la candidature.
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Yann Leblais clôt alors l'Assemblée Générale et laisse la place aux directeurs
des projets du Lyon-Turin et du Brenner pour leurs conférences spéciales.
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2 - Conférences spéciales-
Présentation du projet LTF (Lyon-Turin Ferroviaire)
Alain Chabert (Directeur du LTF) présente le projet et l’état d’avancement du
dossier « Liaison ferroviaire Lyon-Turin – Section transfrontalière ». La liaison
Lyon–Turin a été réaffirmée par les Chefs d'Etat comme une priorité de la France,
de l’Italie et de l’Union européenne. Le projet LTF comportera deux tunnels
parallèles d’une longueur de 57 km chacun et connectés entre eux au droit des
quatre descenderies déjà réalisées. A l’issue de la présentation, un film retrace
les travaux déjà réalisés, en cours et futurs.
Présentation du projet du BBT (Basistunnel Brenner)
Raffaele Zurlo (Co-Directeur du BBT) expose l’ensemble de ce projet de tunnel
ferroviaire situé sur la liaison reliant Innsbruck et Verona, elle-même part de la
ligne Berlin - Palerme. Le tunnel de base du Brenner comportera deux tunnels
parallèles chacun de l’ordre de 55 km (diamètre d’excavation 10,5 m), une galerie
de reconnaissance puis d’exploitation située entre les tunnels, de l’ordre de
60 km (diamètre d’excavation 6m) et des jonctions transversales d’une longueur
cumulée de l’ordre de 10 km. Un film les travaux déjà réalisés, en cours et futurs
est également projeté.
Ces conférences donneront lieu à des publications détaillées.
Yann Leblais remercie vivement Alain Chabert et Raffaele Zurlo pour leur présence
et leurs excellentes interventions.
3 - Le mastère ‘tunnels et ouvrages souterrains’-
Avant de remettre les diplômes aux lauréats de la promotion 2012-2013, Richard
Kastner pour l'INSA et Denis Branque pour l'ENTPE, tiennent à remercier vivement
tous ceux qui ont donné beaucoup de leur temps et de leur énergie pour
construire et faire vivre le mastère, tous les intervenants professionnels qui ont
dispensé la formation, les responsables de projets et tous les organismes et
entreprises qui ont apporté un soutien aux étudiants que ce soit sous forme
d’aides financières, ou sous forme de propositions de stages.
3.1 - Remise des Diplômes de la promotion 2012-2013
Richard Kastner et Denis Branque remettent le diplôme définitif du mastère à
chacun des douze étudiants diplômés de cette seconde promotion :
Elcy Almario : Colombie, Ingénieur Escuela Colombiana de Ingeniera "Julio Gara-
vito" Bogota, Colombie (2011)
Martin Cahn : France, Ingénieur EOST Strasbourg (géophysique) (2012)
Guillaume Champagne De Labriolle : France, Ingénieur Civil ENTPE (2012)
Sadio Gaye : Sénégal, Master de Génie Civil, ENS Cachan, Paris VI (2012)
Ruth Norabuena : Pérou, Master Génie Civil ENSG Nancy (2010), Géologue
consultant (Lima, Pérou)
Sergio Ocampo : Mexique, Ingenieur Tecnologico de Monterrey (2008), Ingénieur
Société ICA
Diégo Pizzoglio : Argentine / Italie, Ingénieur de l'Université nationale de Cuyo,
Mendoza, Argentine (2008)
Alberto Puliti : Italie, Master of sciences Université Florence (2011)
Mario Ramos : Honduras, Ingénieur Génie Civil, spécialité TP et aménagements,
Ecole Polytechnique d'Orléans (2009)
Arnaud Taillandier : France, Ingénieur Civil ENTPE (2012)
Audrey Vinnac : France, Ingénieur géotechnique - géophysique, Université Pierre
&Marie Curie, Paris VI (2011), Ingénieur Systra
Daria Zhigalina : Russie, Ingénieur de l'Université d'Etat des transports ferro-
viaires (2009), Ingénieur à l'Institut Lenmetrogiprotrans, Saint Petersbourg
Yann Leblais félicite chacun des lauréats et au nom de l’AFTES remet à chacun
un gilet de sécurité personnalisé.
3.2 - Présentation de la promotion 2013–2014
Richard Kastner enchaîne en présentant les étudiants de la session 2013-2014 :
Houssame Belkouri : Maroc, Ingénieur de l'Ecole Nationale de l'Industrie Miné-
rale, Rabat, Maroc, (2013)
Florian Berlandis : France, Ingénieur géotechnique Polytech' Grenoble (2009),
salarié AB ingénieurs SA (Suisse) (depuis 2009)
Charline Dano : France : Ingénieur ENTPE (2013), spécialisation Génie Civil -
Ouvrages géotechniques
Christelle Desmons : France, Ingénieur géotechnique de l'Institut Polytechnique
LaSalle, Beauvais (2013)
Annick Ettien : Côte d'Ivoire, Ingénieur de l'Ecole Nationale de l'Industrie Miné-
rale, Rabat, Maroc, (2011)
Bruno Guerrero Calvo : Espagne, Ingénieur de l'Ecole Technique Supérieure des
Ingénieurs des Chaussées, Canaux et Ponts, Grenade, Espagne, (2012)
Joe Khalil : Liban, Ingénieur Génie Civil Université Roumieh - Liban (2012), Master
Recherche Génie Civil INSA de Lyon (2013)
Come Le Net : France, Ingénieur eau et génie civil, ENSI Poitiers, (2013)
Miguel Ortega : Mexique, Master 2 Université Autonome du Mexique (année)
Cyril Penot : France, Master de Géologie appliquée, Université de Besançon,
(2013)
Hadrien Tralli : France, Ingénieur "eau et environnement" ENSIl, Limoges (2003),
salarié Société Hydroélectrique du Midi (depuis 2006)
Thomas Triquet : France, Ingénieur INSA Strasbourg, (2012)
Houssein Yaacoubi : Maroc, Master 2 génie civil, Polytech' Lille (2013)
VIE DE L’AFTES
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Yann LEBLAIS, au nom de tous les participants, souhaite beaucoup de réussite
à cette nouvelle promotion qui démontre une fois de plus l'intérêt que ce mastère
suscite en France et au-delà de nos frontières.
A l’issue de la cérémonie, Yann Leblais remercie tous ceux qui se sont joints
à cette assemblée et invite chaque membre à retenir sans attendre la date du
10 décembre 2014 pour la prochaine assemblée générale de l’AFTES. Tous les
étudiants des trois premières promotions sont également vivement invités à
participer à l’assemblée générale prochaine. t
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MASTÈRE SPÉCIALISÉPROMOTION 2014 - 2015
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
VIE DE L’AFTES/AFTES ACTIVITIES
Classement thématique des articles parus dans TES en 2013
Thematic classification of papers published in TES in 2013
Vie de l’AFTES, de l’AITES et des associations-sœurs-Activities of AFTES, ITA and sister-associations-
Compte rendu de l’Assemblée générale - 13 décembre 2012 235 63Mastère Tunnels et ouvrages souterrains : de la conception à l’exploitationMaster Tunnels and underground structures: from design to operationVille 10D-Ville d'Idées - L’assemblée générale du 30 novembre 2012 lance la première tranche !
Classement thématique des articles parus dans TES en 2012 / Thematic classification of papers published in TES in 2012 235 84
Hommage à Lucien Lupiac - Jean-Paul Godard 240 434
Journée technique du 6 décembre - Jean-François Jaby 240 464
Mastère Spécialisé - « Tunnels et Ouvrages Souterrains : de la conception à l‘exploitation » 240 464Alain MercusotPost-Graduate Specialised Master’s Degree - « Tunnels and Underground Structures : from design to operation »
La SIM, l’AFTES, l’usage des vides souterrains et les préoccupations communes… - Thierry Meilland-Rey 240 486
Recommandations des groupes de travail de l’AFTES-AFTES technical recommendations-
RECOMMANDATION DU GT14 DE L'AFTES / RECOMMENDATION OF AFTES' WG14Recommandations pour une méthodologie d’aide à la gestion patrimoniale d’un parc d’ouvrages souterrains 236 98Recommendations for a method to assist in asset management for underground structures 236 122
RECOMMANDATION DU GT40 DE L'AFTES / RECOMMENDATION OF AFTES' WG40Plates-formes et voies ferroviaires en tunnels 237 194Rail tracks and track beds in tunnels 237 227
RECOMMANDATION DU GT38 DE L'AFTES / RECOMMENDATION OF AFTES' WG38La conception, le dimensionnement et la réalisation de voussoirs préfabriqués en béton de fibres métalliques 238 298Design, dimensioning and execution of precast steel fibre reinforced concrete arch segments 238 312
RECOMMANDATION GT4 / RECOMMENDATION OF AFTES' WG4Nomenclature simplifiée des tunneliers 240 465Simplified list of terms for tunnel boring machines
Descriptions de chantiers-Collecteur d’alimentation du futur traitement membranaire - SIAAP - Achères 235 50Pascal Iacono, Olivier ThuaudFeeder collector for the future membrane treatment - SIAAP – Achères
Creusement en roches dures de tunnels ferroviaires grande vitesse - L’expérience espagnole 236 158Thomas Camus, Juan Margareto, Gilbert FontanilleBoring high-speed railway tunnels - in hard rock - The Spanish experience
La construction d'un microtunnel sous la ville d'Helsinge, au Danemark : le projet de A à Z 236 172Wouter RoelsMicrotunnelling underneath the city of Helsinge in Denmark - from A to Z
N° TES Pages
Descriptions of worksites-
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VIE DE L’AFTES/AFTES ACTIVITIES M
Modélisation 3D des connexions tunnel-puits appliquée au projet des tunnels ferroviaires de Liefkenshoek 238 326S. Giuliani-Leonardi, J. DupeyratComplex 3D Calculation Models for Shaft-bored Tunnel Connection applied to the Liefkenshoek Railway Tunnel Project
Le tunnel de Saverne sur la LGV Est-Européenne 239 368Alain Cuccaroni, Nora Zehani, Alain Lacroix, Pierre Bouvatier, Jean Sousa, Philippe LegrandThe Saverne tunnel on the Eastern-European High-Speed Railway line
Impact of seismic loading on the design of underground projects - Example of the Line3 phase2 of the Greater Cairo metro 239 380Sylvie Giuliani-Leonardi, J. DupeyratImpact des actions sismiques sur le dimensionnement des projets en souterrain - Exemple de la phase 2 de la Ligne 3 du métro du Caire
Record de microtunnelier au Maroc 239 387Dirk Derycke, Mathieu GriselainMicro-tunnelling record performance in Morocco
Surveillance rapprochée pour la construction du Tunnel SR 99 de l’Alaskan Way à Seattle 239 393Jean-Ghislain La Fonta, Loic Galisson, Boris Caro VargasClose monitoring for the construction of Alaskan Way Tunnel SR 99 in Seattle
Manufacture and delivery of a new EPB TBM for the Moscow Metro extension 239 399Thomas CamusConstruction et montage sur chantier d’un tunnelier à pression de terre pour l’extension du métro de Moscou
ECOMINT - Les travaux sont terminés dans le tunnel des Echelles (73) 239 404Catherine LariveECOMINT - Works in the Echelles tunnel in Savoie have now been completed
Le tunnel de Saint Béat en Haute-Garonne, un creusement traditionnel à l'explosif 240 437Jean-Christophe Fruhauf, Jean-François Messager, Isabelle Prunier, Serge ZapelliThe Saint Béat tunnel in Haute-Garonne, traditional tunnelling using explosives
Technique-Utilisation de chaux hydratée spéciale pour la formulation de mortiers de bourrage 235 35Didier Lesueur, Claude Joly, Daniel Puiatti, Frederik Verhelst, Jacques BurdinUse of special hydrated lime in the design of grouting mortars
Pour un nouveau projet de métro à Bordeaux 235 43Jean PiraudTowards a new metro project for Bordeaux
Développement en France de l’utilisation des géosynthétiques de drainage dans les ouvrages souterrains 236 162Jean-Louis MahuetDevelopment in France of the use of geosynthetics for the drainage of underground works
Un concept nouveau : le creusement de stations de métro au tunnelier 237 261Jean PiraudA new concept : excavating metro stations with a tunnelling shield
La plate-forme expérimentale et de démonstration de Saint-Maximin 238 333Un outil pour comprendre et gérer les risques liés aux cavités souterrainesMarie Degas, Auxane Cherkaoui, Jean-Marc WateletSaint-Maximin experiment and demonstration unit: helping to understand and manage risks relating to underground cavities
AVIS d’EXPERT - “Produits et procédés d’étanchéité innovants” 238 341Systeme d’Étanchéite Liquide armé intrados – TECTOPROOF CA
Influence d’un jet d’air sur la longueur d’une nappe de retour de fumée 239 409Mélanie Lorenz, Hervé BiollayInfluence of an air jet on the length of a back layer
AVIS d’EXPERT - Procédés ou produits d’étanchéité innovants 239 417Joint ancré mixte M 389 23 type “CVV” d’étanchéité
Rôle de l’eau dans la stabilité des carrières souterraines abandonnées et partiellement ou temporairement ennoyées et 240 468impact attendu du changement climatiquePhilippe Gombert, Auxane CherkaouiThe role of water in the stability of partially or temporarily flooded abandoned underground quarry workings and the expected impact of climate change
N° TES Pages
Technical-
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TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
VIE DE L’AFTES/AFTES ACTIVITIES
Visite de chantier-
Une journée de Sainte-Barbe sous le triple signe de la technique, de la gastronomie et de la neige - Maurice Guillaud 235 80
Les géosynthétiques dans l’espace souterrain - Jean-François Jaby 235 ??
Rénovation de l’ancien tunnel routier de la Croix Rousse à Lyon - Jean-François JABY 236 182
Sillon Alpin - Alain Mercusot 237 283
Forage au tunnelier d’un tronçon de collecteur Ø 1800mm à Oullins (69) - Maurice Guillaud 238 352
Gestion et valorisation des matériaux d’excavation - GT35 - 4 éme séance de révision de la Recommandation 238 354Jacques BurdinManagement and re-use of excavation materials - WG35 - 4th review session of the Recommendation
Les parois résistantes au feu chez Promat - Philippe Millard 239 421
Les mardis de l’AFTES-
L’Ukraine - Présentation de la recommendation du GT 32 - Philippe Millard 236 180
Associations sœurs-
Visite d’une délégation de l’ABTUS - Chantier du tunnel ferroviaire de Delft - Willy De Lathauwer 235 83
Liaison Mer Rouge-Mer Morte - Solutions en tunnel 235 147Alain Van Cotthem, Jacques Schittekat, François HalgandConveying water from the Red Sea - to the Dead Sea - Tunnelling Issues
Congrès Mondial des Tunnels 2013 - Genève WTC 2013 236 170
Visite des travaux du tunnel de Sluiskil (Terneuzen, Pays-Bas) - 238 3574 éme séance de révision de la Recommandation - Willy De Lathauwer
10 ème Salon “VILLE SANS TRANCHEE” 2013 - Alain Mercusot 238 358
International-
Séminaire international “Túneles de gran longitud” Santiago du Chili - 17-19 octobre 2012 235 57Bernard Falconnat, Miguel RopertInternational seminar “Long tunnels” Santiago de Chile - October 17-19, 2012
Matériels, équipements et produits-
Journée technique du 21 juin 2013 à l’INSA de Lyon - François Valin 238 346
Communications & évènements-
WTC 2013 et 39 ème Réunion annuelle de l’AITES - Genève, 1 - 5 Juin - Maurice Guillaud 237 272
Inauguration du tunnel « mode doux » de la Croix-Rousse à Lyon - Maurice Guillaud 240 432
Métro de Lyon – Ligne B - Cérémonie d’ouverture du prolongement de Gerland à Oullins - Maurice Guillaud 240 433
Espace souterrain-
13 ème Conférence ACUUS - Singapour, 5-10/11/2012 - Jean-Paul Godard, Monique Labbé 235 60
Le tunnel de dérivation de l’Halys à Sarıhıdır, Turquie (550 avant JC) - Une réponse troglodytique à un problème hydrologique 237 276Eric GilliThe Halys bypass tunnel in Sarıhıdır, Turkey (550 BC) - A troglodytic answer to a hydrological problem
Défis relatifs à la sécurité dans les structures enterrées complexes 240 449Felix Amberg, Marco BetteliniSafety challenges in complex underground infrastructures
N° TES Pages
Site visit-
AFTES tuesday lectures-
Partner associations-
Plant-equipment-products-
Communication & events-
Underground space-
77_79listearticle_Mise en page 1 17/02/2014 09:18 Page79
M TUNNELS ET ESPACE SOUTERRAIN - n°241 - Janvier/Février 2014
AGENDA/CALENDAR
80
MARS
12-14 mars 20146th International Symposium on TunnelSafety and Security - ISTSS 2014MARSEILLE, FRANCEwww.istss.se
26-28 mars 20143rd European Forum of Road TunnelSafety OfficersLUXEMBOURGcosuf.ita-aites.org
27-28 mars 2014Symposium on Zagreb UndergroundZAGREB, CROATIEwww.zagrebtunnel2014.com
AVRIL
14-17 avril 20145th Transport Research Arena - TRA 2014 - Transport Solutions: fromResearch to Deployment - InnovateMobility, Mobilise Innovation !PARIS, [email protected]
22-25 avril 2014ICTI 2014 - 3rd International Conference on Transportation Infrastructures - Sustainability, Eco-Efficiency, and Conservation inTransportation Infrastructure AssetManagementPISE, ITALIEwww.icti.it
MAI
9-15 mai 2014World Tunnel Congress & 40th ITA General AssemblyIGUASSU FALLS, [email protected]
12-13 mai 20147th International Conference TunnelSafety and Ventilation - New developments in Tunnel SafetyGRAZ, AUTRICHEwww.tunnel-graz.at
14-16 mai 2014INTERTUNNEL - 6th International Tunnelling ExhibitionMOSCOU, RUSSIEintertunnelrussia.com
27-29 mai 2014EUROCK 2014 - ISRM European RockMechanics Symposium - Rock Mechanics and Rock Engineering :Structures on and in rock massesVIGO, ESPAGNEwww.eurock2014.com
JUIN
1 au 4 juin 201448th US Rock Mechanics/Geomecha-nics Symposium - Rock Mechanicsacross Length and Time ScalesMINNEAPOLIS, USAwww.armasymposium.org
11-13 juin 2014Swiss Tunnel CongressLUCERNE, SUISSEwww.swisstunnel.ch
11-13 juin 2014International workshop on Performance-based specification and control of concrete durability ZAGREB, CROATIEwww.rilem.org
11-13 juin 2014CIC 2014 - First Concrete Innovation ConferenceOSLO, NORVEGEwww.tekna.no
16-19 juin 20147th International Symposium onSprayed Concrete - Modern Use of Wet Mix Sprayed Concrete forUnderground SupportSANDEFJORD, [email protected]
18-20 juin 20148th European Conference on Numerical Methods in GeotechnicalEngineering (NUMGE14)DELFT, PAYS BASwww.numge2014.org
22-25 juin 2014North American Tunneling Conference(NAT 2014) - "Tunneling: missionimpossible"LOS ANGELES, [email protected]
30 juin au 2 juillet 2014EURODYN 2014 - IX InternationalConference on Structural DynamicsPORTO, [email protected]
JUILLET
8-10 juillet 2014JNGG 2014 : Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l’ingénieurBEAUVAIS, FRANCEjngg2014-lasalle-beauvais.frcontact@jngg2014-lasalle-beauvais.fr
AOUT
25-27 août 20148th International Symposium on Geotechnical Aspects of UndergroundConstruction in Soft GroundSEOUL, [email protected]
SEPTEMBRE
23-26 septembre 2014InnoTrans 2014 - International Trade Fair for Transport TechnologyInnovative Components · Vehicles ·SystemsBERLIN, ALLEMAGNEwww.innotrans.de
24-26 septembre 2014ACUUS 2014 - 14th World Conferenceof the Associated research Centers forthe Urban Underground Space SEOUL, CORÉEacuus2014.com
28 septembre au 1er octobre 2014 EETC 2014 - 2nd Eastern EuropeanTunnelling conference "Tunnelling in achallenging environment"ATHENES, GRECEwww.eetc2014athens.org
OCTOBRE
8-10 octobre 2014Exposition SIM 2014BORDEAUX, FRANCEhttp://www.granulats.fr/actualités/salons-et-expositions/1-exposition-sim2014.html
8-10 octobre 20149th Austrian Tunnel Day and 63rd Geomechanics Colloquy 2014SALZBURG, AUTRICHEwww.oegg.at
13-15 octobre 2014Congrès international AFTES - Tunnels et espace souterrain - Risques et opportunitésLYON, FRANCEwww.congres.aftes.asso.fr
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AFFICHE AFTES.indd 1 18/02/2014 16:13