Description détaillée de l’alvéole en configuration d’exploitation z Description de la partie utile de l’alvéole

La partie utile de l’alvéole est une galerie de diamètre excavé compris entre 10 et 12 m. La forme de l’excavation est quasi circulaire ou en fer à cheval, pour s’adapter au mieux aux différentes dimensions de colis, de façon à minimiser les volumes excavés et les volumes de béton, tout en ne faisant travailler le béton du revêtement qu’en compression. Pour tendre à la longévité maximum de la structure de l’alvéole, les quantités d’acier sont minimisées pour s’affranchir d’une éventuelle corrosion.

La Figure 5.1.12 illustre les différents composants de la partie utile de l’alvéole.

Figure 5.1.12 Section courante d’une alvéole B

Le soutènement de l’alvéole est conçu pour assurer la sécurité du chantier tout en minimisant les perturbations à long terme. À cet égard, pour minimiser la perturbation de l’argilite et limiter autant que possible l’introduction de composants métalliques dans l’alvéole, le soutènement est composé de boulons courts en acier, de 2,40 m de longueur, qui n’excèdent donc pas l’extension de la zone d’argile microfissurée⁶⁵. Un treillis soudé en acier et un béton projeté de type B40⁶⁶, d’épaisseur 25 cm et muni de fibres de verre complètent le dispositif. Cette solution a été préférée aux solutions plus classiques telles que des cintres métalliques ou des boulons longs de 5 m qui auraient pénétré plus largement dans la roche et éventuellement agrandi la zone d’argilites endommagées en paroi. Le diamètre de l’alvéole impose de creuser et de soutenir la section de l’alvéole en deux temps. Les contraintes de mise en place du soutènement amènent à constituer des « pattes d’éléphant » à mi-hauteur de la galerie.

L’anneau de revêtement et le béton de remplissage, bien qu’ayant des fonctions différentes, sont coulés comme un seul ensemble pour des raisons de construction. L’anneau de revêtement (avec le radier de structure) travaille uniquement en compression et n’est pas armé (Figure 5.1.13). Un dimensionnement préliminaire donne à cet anneau résistant une épaisseur d’environ 70 cm pour un béton de type B60. Le béton de remplissage délimite la chambre de manutention rectangulaire. Des joints secs⁶⁷ sont pratiqués dans le béton de remplissage pour ne pas perturber le régime des contraintes dans l’anneau résistant. Des suspentes en acier inoxydable renforcent localement le béton de remplissage.

Le radier est non armé et solidaire du revêtement. Il est équipé de rails pour la manutention des colis.

65 En variante, on peut envisager d’utiliser des tiges en composite fibre de verre - résine, et/ou d’utiliser un scellement à la résine 66 Béton dont la résistance à la compression simple est de 40 MPa

67 Rainures pratiquées dans le béton et laissées vides

Figure 5.1.13 Anneau résistant et béton de remplissage

Deux conduits de ventilation de diamètre 600 mm sont ménagés dans le béton de remplissage (Figure 5.1.14). Le fond de l’alvéole est spécifiquement équipé pour les besoins de la ventilation. Il est doté sur toute la section d’un mur percé de trous, permettant du fait de sa forte résistance aéraulique et de la position des trous, de réguler le débit d’air dans l’alvéole. Derrière ce mur, débouchent les conduits de ventilation assurant le retour d’air de l’alvéole.

Le fond d’alvéole a une forme sphérique. Le soutènement comporte des boulons subhorizontaux de longueur 2,40 m et 25 cm de béton projeté. Le revêtement en béton est légèrement armé à la jonction du fond et de la section courante.

Figure 5.1.14 Coupe longitudinale et section du fond d’alvéole

z Disposition des colis dans l’alvéole

Tous les colis de stockage mis en place dans une même alvéole ont les mêmes dimensions⁶⁸. En fonction de leur taille, ils sont disposés sur 3 ou 4 niveaux et sur 2 à 4 colonnes dans le sens transverse de l’alvéole (Figure 5.1.15). Un jeu de 15 cm est laissé entre le haut des colis et le toit de la chambre de manutention. Un jeu de 10 cm est laissé transversalement entre les colonnes de colis et entre les colis et les parois verticales de la chambre de manutention. Dans le sens longitudinal, les jeux sont réduits au minimum. Ces jeux sont suffisants pour permettre la manutention des colis et la ventilation de l’alvéole.

Avec ces espacements, les vides entre colis représentent environ 5 % de la section excavée de l’alvéole. On notera qu’il serait possible de réduire encore ces vides en mettant en place un bloc de remplissage d’une dizaine de centimètres d’épaisseur au-dessus de chaque pile de colis, et en diminuant l’espacement entre colonnes de colis au prix d’une amélioration de la précision du système de manutention.

Figure 5.1.15 Disposition des colis dans l’alvéole

z Description de l’équipement de la tête d’alvéole (avant scellement)

Les alvéoles B sont équipées d’un sas situé en tête d’alvéole (Figure 5.1.16). Il a pour fonction d’assurer la protection radiologique du personnel lors des opérations d’extraction des colis hors de leur hotte de transfert et de mise en stockage (ou de retrait). Le matériel de manutention utilisé pour ces opérations est télécommandé depuis l’extérieur du sas.

Le sas est constitué de deux portes. La porte externe (du côté de la galerie d’accès) est dotée d’un guichet sur lequel vient s’accoster la hotte de transfert. Cette porte permet également la sortie et l’entrée du chariot de manutention situé dans le sas. La porte interne (du côté du corps de l’alvéole) est constituée de plusieurs panneaux coulissants permettant le passage de ce même chariot pour le transfert des colis vers leur emplacement de stockage dans l’alvéole. Entre les deux portes, le sas ainsi

68 Dans certains cas, on peut disposer de colis ayant la même hauteur et la même largeur (transversalement à l’alvéole) mais des longueurs différentes (longitudinalement à l’alvéole). Dans ce cas, les colis sont disposés par zones homogènes au sein de l’alvéole.

constitué est équipé d’un plancher mobile de translation et d’une table tournante qui permettent au chariot de manutention d’évoluer dans un espace restreint.

La ventilation dans la zone du sas est assurée d’une part par des gaines reliées aux conduits du corps de l’alvéole et d’autre part par des chicanes blindées au niveau des portes du sas.

Figure 5.1.16 Sas d’accès aux alvéoles B 5.1.3.3 Description de la galerie d’accès

La galerie d’accès de l’alvéole est la zone où est prévue la réalisation du scellement de l’alvéole. À ce titre, la conception de cette galerie est très semblable à celle d’un tronçon de galerie à sceller tel que décrit dans le chapitre 7 (section « Fermeture des installations souterraines »). La seule spécificité de la galerie d’accès est l’adaptation de son diamètre utile à la taille des colis à stocker. Le diamètre utile est ainsi compris entre 5 et 6 m suivant les alvéoles, en fonction des colis qui y seront stockés.

Figure 5.1.17 Coupe de l’alvéole B et de la galerie d’accès après scellement 5.1.3.4 Comportement thermique des alvéoles de stockage

Les déchets B sont non ou faiblement exothermiques. Certains colis de stockage (B5.1 et B5.2) présentent une faible puissance thermique résiduelle, de l’ordre de 50 W pour un colis de stockage contenant quatre colis primaires âgés d’une dizaine d’années (cf. figure 3.2-13 chapitre 3).

Bien que cet aspect soit peu dimensionnant dans la conception et l’agencement des alvéoles de déchets B, des modélisations thermiques des alvéoles ont été réalisées pour vérifier que la température maximale y était bien inférieure à 70 °C. Ces modélisations n’ont pas pris en compte l’effet favorable de la ventilation, de sorte que la conception soit indépendante des choix de gestion et en particulier de la durée de ventilation après mise en stockage. Les principales hypothèses adoptées pour ces études de dimensionnement thermique sont les mêmes que pour le dimensionnement thermique des alvéoles de déchets C (voir section 5.2), à savoir principalement un transfert de chaleur par conduction et rayonnement, des alvéoles voisines remplies simultanément avec les mêmes colis exothermiques, une température initiale de la roche de 22 °C.

Les modélisations montrent que, pour des colis stockés à l’âge de 10 ans, la température maximale dans l’alvéole reste ainsi toujours en dessous de 70 °C et redescend en dessous de 50 °C au bout d’un siècle environ.

Figure 5.1.18 Température dans une alvéole de colis de type B5.2 stockés à 10 ans, sans prise en compte de la ventilation

Par ailleurs, la ventilation contribue à limiter l’échauffement dans l’alvéole (avant et après fermeture).

L’air ventilé avec un débit de 3 m³/s peut évacuer de 80 à 90 % de la chaleur dégagée par les colis B5.

On pourrait donc pour ces colis maintenir en permanence la température maximale au dessous de 50 °C en ventilant l’alvéole pendant environ 25 ans⁶⁹.