Marteleuses hydrauliques pour la construction de tunnels : exigences spéciales et compétences en adaptation

L'environnement des tunnels amplifie chaque défi standard

La construction de tunnels soumet le marteau hydraulique à la combinaison la plus exigeante de conditions de fonctionnement dans la gamme d'applications de l'équipement : une géométrie confinée qui limite le positionnement de la machine porteuse, une ventilation insuffisante qui accélère l'élévation de température dans le circuit hydraulique, un sol humide ou saturé qui accélère la contamination de la tête avant, une réflexion acoustique qui amplifie le bruit à des niveaux susceptibles d'endommager l'ouïe de l'opérateur plus rapidement que lors d'une opération en site ouvert, et un accès restreint pour la maintenance, ce qui fait que chaque panne prend plus de temps à diagnostiquer et à corriger qu'elle ne le ferait sur un chantier en surface. Aucun de ces facteurs, pris isolément, n'est propre au creusement de tunnels. En revanche, la co-occurrence simultanée de ces cinq facteurs, à chaque poste de travail, sur un projet potentiellement étalé sur plusieurs années, est spécifique à la construction de tunnels et exige des équipements ainsi que des pratiques opératoires adaptés à cette combinaison.

Le problème de gestion thermique est le plus souvent sous-estimé. Sur un chantier en surface, l’opérateur et l’équipe de maintenance remarquent une élévation de la température de l’huile parce qu’ils perçoivent un réchauffement de l’air ambiant autour de la machine. Dans un tunnel, l’air ambiant est déjà chaud en raison de la charge thermique des équipements et d’une ventilation limitée ; ainsi, l’indice thermique dont dispose l’opérateur fait défaut. La température de l’huile atteint couramment 80–90 °C lors de travaux de percement en tunnel, sans que l’opérateur en ait conscience. La membrane de l’accumulateur, soumise à ces températures, se rigidifie après seulement 500–700 heures d’utilisation avec le composé standard en NBR. Les kits de membranes HOVOO en FKM, homologués pour une utilisation continue à 120 °C, prolongent la durée de vie utile de la membrane à 1 200–1 500 heures dans des conditions typiques de travail en tunnel, ce qui représente la différence entre un et deux arrêts imprévus de l’équipement par machine et par an sur un important chantier de tunnel.

Le problème de contamination à la tête avant est tout aussi spécifique. Les déblais de tunnel — boue de ciment, fines de silice et eau — pénètrent dans la tête avant par un joint d’étanchéité anti-poussière usé ou standard de façon plus agressive que la poussière de chantier en surface, car l’environnement clos concentre les particules dans la colonne d’air de travail. Des essuie-poussières HOUFU en composite PTFE, dotés d’une lèvre secondaire étanche à l’humidité, sont recommandés pour toutes les applications tunnel où le radier est humide ou où de la boue de ciment est présente dans l’air.

L’adaptation de position qui réduit les défaillances d’étanchéité

La géométrie de l’avancement dans le tunnel contraint le porteur à adopter des configurations de flèche rarement utilisées en travaux de surface : portée horizontale entièrement déployée sur une pente faible, angle de travail proche de 45° par rapport à la verticale, ou fonctionnement avec la flèche complètement rentrée contre la paroi du tunnel. Chacune de ces positions modifie le schéma de charge appliqué aux joints d’étanchéité du vérin par rapport à l’orientation verticale pour laquelle ces joints ont été conçus. Travailler de façon prolongée sous des angles compris entre 30° et 45° concentre la charge latérale exercée par l’huile sur un seul secteur du joint d’étanchéité de la tige de vérin, au lieu de la répartir de manière circonférentielle. La rotation de la masselotte de 90° à chaque repositionnement — une technique courante chez les opérateurs expérimentés en tunnel — répartit ce schéma de charge sur les quatre quadrants de l’alésage au cours d’un poste de travail, transformant ainsi l’usure unilatérale du joint d’étanchéité de la tige de vérin en une usure uniforme. Cette pratique ne prend aucun temps supplémentaire et ne nécessite que l’acquisition, par l’opérateur, de l’habitude de procéder à la rotation avant chaque repositionnement. L’effet d’allongement de la durée de vie du joint est mesurable sur une saison complète de travaux en tunnel.