Construction de tunnels et travaux souterrains — Ensemble d'équipements pour le bétonnage de métros et tunnels

Le bétonnage de tunnels est un problème de longue distance. Un camion malaxeur ne peut pas rouler jusqu'au point de coulage au front de taille, de sorte que les dernières centaines de mètres se font à l'intérieur d'une conduite en acier, avec une pompe poussant le béton à travers. Une erreur dans la pression de la pompe ou dans le mélange et vous bloquez cette ligne à un demi-kilomètre, ce qui est lent et coûteux à dégager. Les travaux souterrains posent à l'équipement une question différente de celle d'une coulée en surface. La spécification qui compte est la distance sur laquelle vous devez pousser le béton, et comment maintenir la ligne en mouvement pendant tout un poste de travail.

L'équipement TRUEMAX a livré du béton sous terre sur le métro de Qatar Rail à Doha, plus de 60 ensembles d'équipements lourds et 7 000 tonnes de structures en acier de tunnel construites selon les normes britanniques et qatariennes, et sur le tunnel d'eaux pluviales de l'Exposition Universelle de Dubaï 2020, ainsi que sur des travaux souterrains et de génie civil au Moyen-Orient, en Afrique et en Asie du Sud-Est. Cette page explique en quoi l'équipement pour le béton de tunnel est différent, comment dimensionner l'ensemble en fonction de la longueur de votre parcours et de la section du tunnel, et où s'intègre notre gamme.

Ce qui différencie le béton de tunnel

Dans un tunnel, le béton se déplace horizontalement à travers une conduite pour atteindre la coulée. Deux chiffres définissent le travail : la distance sur laquelle vous devez le pousser, la longueur du parcours de l'entrée (portail) au front de taille, et ce que vous coulez, que ce soit le radier, un revêtement coulé en place ou les structures du portail. Tout dans l'ensemble d'équipements découle de ces deux éléments.

Trois éléments séparent le pompage en tunnel d'une coulée en surface :

- Une longue conduite horizontale. Les parcours s'étendent de quelques centaines de mètres jusqu'à environ un kilomètre le long du tunnel, de sorte que la pression de la pompe est la spécification qui décide du travail, plus que n'importe quel chiffre sur une flèche.

- Un mélange pompable à prise contrôlée. Les revêtements de tunnels fonctionnent généralement avec un mélange fluide ou un béton autoplaçant (BAP) avec un temps de prise suffisamment long pour pomper pendant des heures sans que la ligne ne se bloque, et des granulats maintenus sous le tiers de l'alésage du tuyau, environ 40 mm dans une conduite standard de 125 mm.

- Espace restreint et ventilation. L'équipement doit s'adapter à l'alésage et l'équipe doit respirer, de sorte que les coulées souterraines fonctionnent souvent avec des pompes à entraînement électrique ou des moteurs diesel à faibles émissions plutôt qu'avec un échappement ouvert.

L'ensemble d'équipements pour le béton de tunnel TRUEMAX

Une coulée de tunnel se compose d'une pompe, d'une conduite et d'une chaîne d'approvisionnement qui maintient la pompe alimentée. Chaque élément ci-dessous est une véritable gamme de produits TRUEMAX.

1. Pompe : adaptez la pression à la longueur de votre parcours

La spécification de la pompe qui compte sous terre est la pression, car c'est la pression qui permet de gagner de la distance horizontale. Une pompe de 10 MPa déplace un mélange ordinaire sur environ 300 m ; une pompe haute pression de 20 à 23 MPa peut le pousser jusqu'à 1 000 m. Les parcours horizontaux coûtent beaucoup moins de pression que le levage vertical du béton, et en règle générale, un mètre d'élévation équivaut à quatre ou cinq mètres de parcours horizontal, c'est pourquoi un tunnel s'étend beaucoup plus loin sur la même pompe qu'un gratte-ciel. Prenez votre parcours le plus long du portail au front de taille, ajoutez le retour de la conduite à la position de la pompe, et dimensionnez la pression pour couvrir le tout.

Les pompes TRUEMAX de la série A9 fonctionnent de 10 à 23 MPa. Pour les longs parcours, les unités de 23 MPa sont la référence : la pompe stationnaire SP100.23.360D, ou la pompe en ligne automotrice LP100.23.360D, toutes deux ayant un débit théorique d'environ 100 m3/h. Elles sont équipées d'une pompe à piston haute pression Kawasaki et d'une trémie à vanne jupe pour une alimentation propre et à faible résistance, et nous les construisons en version diesel (DEUTZ) ou électrique pour s'adapter aux règles de ventilation souterraines. Les parcours plus courts et les sections plus petites nécessitent une unité inférieure telle que la SP50.10.82D.

2. Maintenir la conduite en fonctionnement

La défaillance qui coûte un poste de travail à une équipe de tunnel est une ligne bloquée profondément dans le parcours. Trois habitudes permettent de l'éviter. Le mélange doit rester pompable pendant tout le trajet, ce qui est le travail d'une conception à prise contrôlée et des bons adjuvants. La conduite doit être posée et ancrée correctement le long du mur ou du radier, car une ligne bloquée toujours sous pression peut fouetter et blesser quelqu'un. Et la ligne doit être nettoyée selon une routine définie à la fin de chaque coulée. Nous planifions l'itinéraire de la conduite, les positions des coudes et le cycle de nettoyage avec vous avant que la pompe n'arrive sur le chantier.

3. Coulée au front de taille

Une fois que le béton atteint la coulée, il doit encore aller dans le radier ou le coffrage de revêtement. Dans les tunnels à grande section et aux portails, une flèche de distribution évite à l'équipe de traîner un lourd tuyau d'extrémité autour du coffrage. Sur les alésages plus petits, la conduite se déverse directement dans le coffrage et aucune flèche n'est nécessaire. Nous adaptons la méthode de mise en place à la section, afin qu'un petit tunnel ne supporte pas le coût d'une flèche qu'il n'utilisera pas.

4. Dosage et transport : alimenter la pompe sans interruption

Un pompage continu nécessite un approvisionnement continu, c'est pourquoi la centrale et la flotte de malaxeurs sont dimensionnées pour correspondre au débit soutenu de la pompe. Une centrale à béton côté portail produit le béton fluide à prise contrôlée dont l'excavation a besoin, et une flotte de malaxeurs l'achemine vers la trémie. Dimensionnez la centrale en fonction du rendement réel de la pompe, puisqu'une pompe de 100 m3/h atteint en moyenne 60 à 70 m3/h une fois le nettoyage et le travail des tuyaux pris en compte, et dimensionnez la flotte en fonction de la distance de transport de la centrale au portail. Les interruptions d'approvisionnement sont la cause silencieuse de la plupart des conduites bloquées.

Éprouvé dans les travaux souterrains et de métro

L'équipement TRUEMAX a fonctionné sur certains des chantiers souterrains les plus exigeants de la région :

- Métro de Qatar Rail, Doha : plus de 60 ensembles d'équipements lourds et 7 000 tonnes de structures en acier de tunnels, livrés selon les doubles normes du Royaume-Uni et du Qatar

- Tunnel d'eaux pluviales de l'Exposition Universelle de Dubaï 2020 : livraison continue de béton à grand volume

- Travaux souterrains, de drainage et de génie civil à travers le Moyen-Orient, l'Afrique et l'Asie du Sud-Est

Sur chacun d'eux, le véritable travail a consisté à planifier la conduite et la chaîne d'approvisionnement, à dimensionner la pompe en fonction du parcours et à rester tout au long de la mise en service, plutôt que de déposer une machine et de partir. Vous pouvez en voir plus sur notre page projets. C'est ce que signifie en pratique la phrase "un fournisseur, une équipe de service, une seule responsabilité".

Lorsque vous spécifiez un ensemble pour le béton de tunnel

Envoyez-nous cinq éléments et nous pourrons vous proposer un ensemble complet en une semaine de travail :

1. Type et section du tunnel : diamètre d'alésage ou section transversale, et la méthode (tunnelier, forage et dynamitage ou tranchée couverte)

2. Distance de pompage la plus longue : du portail au front de taille, plus le retour à la position de la pompe

3. Ce que vous coulez (radier, revêtement coulé en place, structures de portail) et le taux de coulage cible

4. Spécifications du béton : conception du mélange, classe de résistance, affaissement ou écoulement, et taille maximale des granulats

5. Puissance disponible sous terre et toutes les limites de ventilation, afin que nous puissions conseiller un entraînement diesel ou électrique

Nous répondons dans les 24 heures aux nouvelles demandes et dans les trois minutes aux appels de service des clients existants. L'équipement est expédié avec l'installation sur site, la formation des opérateurs et un système de surveillance à distance qui lit les défauts sans envoyer d'ingénieur sur le site, et nous conservons des pièces de rechange dans nos propres bureaux à Dubaï, en Arabie saoudite, au Nigeria, en Indonésie et ailleurs. Envoyez les détails de votre tunnel via la page de contact et nous vous reviendrons avec une configuration et un prix.

Foire Aux Questions

Jusqu'où le béton peut-il être pompé horizontalement dans un tunnel ?

Cela dépend de la pression de la pompe, du mélange et du diamètre du tuyau. Une pompe de 10 MPa déplace un mélange ordinaire sur environ 300 m horizontalement ; une pompe haute pression de 20 à 23 MPa peut atteindre près de 1 000 m à travers une conduite en acier de 125 mm. La distance horizontale est beaucoup moins coûteuse en pression que le levage vertical, c'est pourquoi les parcours de tunnels peuvent être si longs. Pour les parcours dépassant un kilomètre, une station de repompage intermédiaire est ajoutée.

Pompe en ligne ou pompe stationnaire pour les travaux de tunnel ?

Les deux sont utilisés, et le choix se résume à la longueur du parcours et à la configuration. Une pompe en ligne sur camion est rapide à positionner au niveau du portail et convient aux parcours modérés. Pour les parcours les plus longs, vous avez besoin d'une pompe stationnaire haute pression, qui délivre la pression nécessaire pour pousser le béton sur toute la distance. TRUEMAX construit les deux à 18 et 23 MPa, de sorte que la pompe est adaptée au tunnel plutôt qu'à ce qui se trouve dans la cour.

Quel mélange de béton convient au pompage de tunnels sur de longues distances ?

Un mélange fluide et cohésif, souvent du béton autoplaçant pour les revêtements finaux, avec un temps de prise suffisamment long pour pomper pendant tout le poste sans bloquer la ligne. Les granulats sont maintenus sous un tiers de l'alésage du tuyau, soit environ 40 mm dans un tuyau de 125 mm. La conception exacte vient de votre ingénieur ; nous dimensionnons la pompe et la conduite pour s'y adapter.

Pompe diesel ou électrique sous terre ?

Cela se résume à l'alimentation électrique et à la ventilation. Les pompes diesel fonctionnent n'importe où sans alimentation, ce qui convient aux portails et aux sites éloignés, mais les gaz d'échappement dans un tunnel confiné posent problème. Là où il y a de l'électricité sous terre, une pompe à entraînement électrique garde l'air pur et est souvent préférée pour les longs parcours de tunnels. Nous construisons les pompes de la série A9 dans les deux versions, vous pouvez donc adapter l'entraînement au site.

Comment empêcher une longue conduite de se bloquer sur un long parcours ?

Trois choses ensemble : un mélange à prise contrôlée qui reste pompable tout au long du poste, une conduite qui est correctement dimensionnée et ancrée le long du mur ou du radier, et une routine stricte de nettoyage de la ligne à la fin de chaque coulée. Un approvisionnement régulier de la centrale est également important, car les interruptions permettent au béton de se raidir dans la ligne. Nous planifions l'aménagement et le cycle de nettoyage avec vous avant le début de la coulée.

Fournissez-vous des voussoirs de tunnel préfabriqués ou des équipements de revêtement coulés en place ?

Notre ensemble de tunnel couvre les travaux coulés en place : pompes, conduite, mise en place, ainsi que l'approvisionnement en centrale et en malaxeur derrière eux. Si votre tunnel utilise des revêtements segmentés préfabriqués, ces voussoirs sont coulés dans une usine de préfabrication, ce qui correspond à une installation de centrale à béton et de préfabrication que nous fournissons également. Indiquez-nous la méthode utilisée par votre conception et nous évaluerons l'équipement approprié.

Quel est le délai de livraison d'un ensemble de béton pour tunnel ?

Généralement 90 à 150 jours entre le bon de commande et la disponibilité pour l'expédition pour un ensemble complet comprenant une pompe, une centrale à béton et des camions malaxeurs, selon l'importance de la personnalisation. Les pompes de la série A9 et les centrales à béton CBP sont des produits phares que nous maintenons en production planifiée, et nous confirmons une date ferme lors de notre devis. Les machines individuelles urgentes peuvent être planifiées en priorité en 45 à 60 jours.

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  TRUEMAX

  Fabricant d'équipements pour travaux de béton et de construction

  La société TRUEMAX a été fondée en 2003. Nous concevons, fabriquons et fournissons des pompes à béton, des installations de concassage et des engins de levage pour la construction depuis notre usine à Haining (Chine) vers des chantiers dans plus de 120 pays du monde.