2.4. SYNTHÈSE DES TRAVAUX
2.4.2. Chemin d’eau souterrain
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2.4.2. Chemin d’eau souterrain
À partir de la chambre de mise en charge, en aval du dessableur, l’eau dérivée s’écoulera dans une conduite forcée jusqu’à l’usine hydroélectrique (hauteur de chute = 735 m).
Cette conduite forcée empruntera un chemin d’eau souterrain décomposé en deux tronçons dont la jonction s’effectuera à proximité du Pont de Sarenne, en rive gauche du torrent, en bordure de la RD 211a.
Le tronçon amont est composé d’une galerie intermédiaire de 965 m de long, aboutissant sur une caverne de 30 m de long, à partir de laquelle sera réalisé un forage dirigé de 1 298 m de long, débouchant sur la chambre de mise en charge.
Le tronçon aval réutilisera une galerie existante sur 516 m de long (dont une caverne de 33 m de long en fond de galerie) qui sera prolongé par un forage dirigé de 646 m de long, jusqu’au point de jonction avec le tronçon amont.
Figure 7 : Profil en long du chemin d’eau souterrain
2.4.2.1. Tronçon AMONT du chemin d’eau
▪ Travaux préparatoires :
La zone d’attaque de la galerie intermédiaire se situe au niveau de la RD 211a. Elle nécessite la création d’une plateforme d’environ 1 500 m², en déblais dans les terrains meubles (terrassements classiques, environ 2 000 m3) et le rocher (travaux à l’explosif, environ 4 000 m3). Le nouveau talus de la plateforme sera sécurisé afin de réduire le risque de chute de blocs ou de glissement de terrain (paroi clouée, grillage pare-éboulis, béton projeté, …).
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Figure 8 : Principe de sécurisation du talus de la plateforme d’attaque
Afin de limiter les nuisances liées à la circulation de camions, les matériaux excavés (environ 6 000 m3 au total) seront réemployés sur place pour la constitution d’une seconde plateforme destinée au stockage des viroles de la future conduite forcée. Dans la même logique, les déblais issus du percement de la galerie amont, de l’ordre de 20 000 m3, viendront également constituer la plateforme.
Cette plateforme sera conservée après la phase travaux comme plateforme de réserve en cas d’opération de maintenance exceptionnelle à réaliser sur le tronçon amont de la conduite forcée. Une intégration paysagère de la plateforme sera réalisée (mise en forme, végétalisation, …).
Figure 9 : Profil type de la plateforme de stockage des viroles le long de la RD 211a Cette plateforme de stockage des viroles est positionnée à l’intérieur d’un virage de la RD 211a afin de limiter l’emprise au sol des remblais (~ 7 000 m²), tout en disposant d’une surface utile de plateforme de l’ordre de 2 000 m². La topographie du secteur impose un
Surface utile de la plateforme ~ 2 000m² Déblais valorisés dans le cadre du chantier de
la concession hydroélectrique : 26 000 m3 = 6 000 m3 (plateforme d’attaque) +
20 000m3 (creusement galerie intermédiaire)
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talutage rejoignant la piste d’accès en contrebas, créée pour la réalisation des sondages de reconnaissance du tronçon aval du chemin d’eau.
Figure 10 : Vue de la plateforme d’attaque et de la plateforme de stockage des viroles
▪ Creusement de la galerie intermédiaire :
La galerie intermédiaire, (appelée aussi galerie de reconnaissance) traverse la partie Nord-Est de la « Montagne de l’Homme » sur un linéaire de 965 m. Le creusement de la galerie intermédiaire sera réalisé par abattage à l’explosif, en section complète, selon le cycle d’excavation suivant :
• Foration de la volée
• Chargement des explosifs dans les trous de mines
• Tir
• Désenfumage
• Marinage (évacuation des déblais)
• Purge des blocs instables en paroi et front
• Projection de béton sur les parois
• Mise en place de boulons ou de profilés métalliques si nécessaire
Plateforme de stockage des viroles (~2 000 m²) formée des déblais de terrassement de la plateforme d’attaque et des déblais de percement de la galerie intermédiaire (~26 000 m3 sur ~7 000 m²)
Plateforme d’attaque de la galerie intermédiaire
(~1 500 m²) Piste d’accès existante
(réalisée en 2017 pour les sondages géotechniques)
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Le tracé en plan de la galerie intermédiaire a été conçu de manière à recouper perpendiculairement les accidents géologiques identifiés. Ainsi, il suit un alignement droit sur 21 m en entrée de galerie avant de marquer une courbe pendant 323 m (rayon de courbure de 200 m) ; il reprend ensuite un alignement droit sur 621 m.
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Figure 11 : Profil en long et vue en plan de la galerie intermédiaire
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La galerie présentera une section courante nue de 4,5 m de haut par 4 m de large. Sur les 33 derniers mètres, la galerie s’élargira pour former une caverne de section courante nue de 9 m de haut par 12 m de large. Au moins trois sections élargies de 2 m sur une longueur de 30 m, munies d’une niche perpendiculaire à l’axe du tunnel de 10 m de long, seront aménagées pour permettre le croisement, le garage et le retournement des engins.
Figure 12 : Profil fonctionnel de la galerie intermédiaire
Figure 13 : Profil fonctionnel de la caverne amont
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À partir du tympan, la galerie intermédiaire présentera un profil horizontal sur 20 m, avant de s’incliner selon une pente montante de 1% sur 912 m. Dans la caverne (33 m de long), la pente est augmentée à 5°.
La couverture maximale du massif sur les ouvrages est d’environ 450 m à l’extrémité de la galerie et dans la caverne.
À l’intérieur de la galerie, la conduite forcée sera posée et fixée sur des plots en béton armé ancrés dans le rocher. Un système anti-submersion de type porte étanche avec dispositif d’évacuation des écoulements sera installé en extrémité aval de la galerie pour pouvoir contenir l’eau en cas de fuite ou rupture de la conduite forcée.
Figure 14 : Profil en long et vue en plan de la caverne en fond de galerie
▪ Forage dirigé amont (DDS amont) :
La technique de forage envisagée est de type « Directional Drilling Shaft » (DDS). Cette méthode a été conçue pour le creusement des roches dures et homogènes. Le moteur est embarqué avec l’outil de coupe, au front de taille, ce qui permet de s’affranchir des contraintes liées à la rotation du train de tige.
Le forage s’effectue à l’eau et par le bas, pour évacuer de manière gravitaire les boues de forage. La plateforme de forage et les équipements liés seront donc mis en place dans la caverne prévue à cet effet, au fond de la galerie intermédiaire. Le pilotage de l’outil de coupe se fait à distance, depuis la plateforme de forage (transmission par fibre optique).
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Des bassins de décantation seront installés dans la caverne pour enlever les plus gros graviers et établir la recirculation d’eau dans le forage. Les résidus de cutting, extraits des bassins de décantation seront stockés sur place, dans un premier temps, pour en assurer le séchage.
Le DDS amont sera revêtu d’une conduite en acier sur toute sa longueur. L’installation de la conduite s’effectuera par poussage. À l’aval du forage dirigé, la conduite forcée sera enrobée dans un bouchon de béton sur plusieurs dizaines de mètres pour éviter que le gradient hydraulique à l’approche de la caverne ne fracture le massif.
L’attaque du forage, au niveau de la caverne, est inclinée et montante pour permettre l’écoulement gravitaire du marinage hydraulique, mais pas trop inclinée pour faciliter la mise en place et la soudure des viroles de conduite (5° retenu). La sortie est inclinée jusqu’à 45°, ce qui permet d’accroitre rapidement la couverture rocheuse. Sur le reste de la section, le forage suivra un rayon de courbure global de 1 500 m. La longueur totale du DDS amont est d’environ 1 300 ml.
2.4.2.2. Tronçon AVAL du chemin d’eau
▪ Galerie existante :
La galerie existante sera alésée par abattage à l’explosif. La section sera élargie d’un côté par des passes d’excavation de 3 à 4 m de longueur. Au moins deux sections élargies de 2 m sur une longueur de 30 m, munies d’une niche perpendiculaire à l’axe du tunnel de 10 m de long, seront aménagées pour permettre le croisement, le garage et le retournement des engins.
Le profil en long actuel sera conservé, sauf dans la caverne, où une pente de 5° sera appliquée pour faciliter le creusement du forage dirigé aval.
Après alésage, la galerie existante présentera les caractéristiques suivantes :
• Section courante nue : h = 4.5 x l = 4 m (~ 17 m²).
• Section caverne nue : h = 9 x l = 12 m.
• Longueur : 516 m dont 33 m de caverne.
Comme dans la galerie intermédiaire, la conduite forcée sera posée et fixée sur des plots en béton armé ancrés dans le rocher.
Un dispositif anti-submersion est prévu, de type rampe montante en sortie de galerie, avec dispositif d’évacuation des écoulements (buse existante) pour contenir l’eau dans les galeries en cas de fuite ou rupture de la conduite forcée. La Sarenne servira d’exutoire naturel de l’eau à la sortie de la galerie, par l’intermédiaire d’une conduite gravitaire.
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Figure 15 : Vue en plan et profil en long du réalésage de la galerie existante
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▪ Forage dirigé aval (DDS aval) :
La technique et les modalités de forage employées sur le DDS aval seront les mêmes que pour le DDS amont. La principale caractéristique du DDS aval qui diffère par rapport au DDS amont est la longueur totale du forage : environ 650 m.
La plateforme de forage sera mise en place dans la caverne réaménagée au bout de la galerie existante.
Par ailleurs, dans l’ouvrage de tête de forage dirigé aval (au niveau de la plateforme d’attaque de la galerie intermédiaire), une vanne papillon équipée d’une palette de survitesse permettra de sécuriser le chemin hydraulique en charge, en cas d’incident.