Présentation de l’ouvrage
Le tunnel de Condes, d’une longueur de 308 m, permet le passage en souterrain du canal de la Marne à la Saône. Il est situé à environ 2,5 km au Nord de la ville de Chaumont.
Réalisé au début du 20ème siècle
ellipse dont l’axe principal coïncide avec la largeur maximale du tunnel d’une valeur de 16 mètres.
Le revêtement maçonné est constitué de moellons de calcaire sur une 0,90 m (à la clé de voûte).
RETOURS D’EXPERIENCE
Ce paragraphe présente des retours d’expérience récents de chantiers de réparation ou renforcement au cours desquels le béton projeté fibré a été utilisé. Des exemples plus anciens sont fournis en Annexes
unnel de Condes
Texte proposé par T. Delaporte (Colas Rail) de Condes, d’une longueur de 308 m, permet le passage en souterrain du canal de la Marne à la Saône. Il est situé à environ 2,5 km au Nord de la ville de Chaumont.
siècle, il est creusé dans un terrain calcaire. La section du tun ellipse dont l’axe principal coïncide avec la largeur maximale du tunnel d’une valeur de 16 mètres.
Tunnel de Condes - Tête Nord
Coupe du tunnel
Le revêtement maçonné est constitué de moellons de calcaire sur une épaisseur variant
de chantiers de réparation ou renforcement au Des exemples plus anciens sont fournis en Annexes
Texte proposé par T. Delaporte (Colas Rail) de Condes, d’une longueur de 308 m, permet le passage en souterrain du canal de la Marne à
La section du tunnel est une ellipse dont l’axe principal coïncide avec la largeur maximale du tunnel d’une valeur de 16 mètres.
épaisseur variant de 0,60 m à
Examen de l’ouvrage
Suite à des dégradations constatées en 1988 au niveau de la voûte, une série d’inspections ont été réalisées par le CETU et ont mis en avant une altération extensive de l’intrados par exfoliation des moellons sous l’effet des variations de température et d’humidité. Il n’y a pas de déformation de l’ouvrage.
Il a été décidé d’isoler les pierres des agents agressifs par un chemisage de la voûte. Le principe retenu est de créer une coque mince en béton projeté ancrée dans la maçonnerie saine. Suivant les zones, liées au phasage des travaux sur deux ans, du béton renforcé de treillis et/ou de fibres a été utilisé.
Phasage des travaux
Les travaux ont été réalisés en deux tranches :
- L’une réalisée en 2002 (janvier à mars) dans la zone la plus exfoliée. 55 m ont été chemisés avec la mise en place d’un échafaudage de 55 m x 11 m reposant sur le fond du canal.
Le chantier s’est déroulé sur 7 semaines. 1160 m² de traitement de voûte ont été réalisés ; le béton a été mis en œuvre avec une machine LANCY type Tubaflow.
- La seconde tranche a été réalisée en 2003 (septembre à décembre) ; elle a consisté à réhabiliter la maçonnerie de la voûte sur deux zones représentant une longueur totale de 200 m. Les travaux ont été réalisés depuis un échafaudage flottant sur caissons.
La mise en œuvre du béton a été faite avec une machine ALIVA type 262 équipée d’un rotor de 10 litres.
Le chantier s’est déroulé sur 15 semaines. 4200 m² de traitement de voûte ont été réalisés.
Consistance des travaux
o Les travaux ont consisté principalement à mettre en œuvre, sous la voûte, une coque mince en béton projeté :
Tranche 1 : le béton a été renforcé par un treillis soudé ancré dans la maçonnerie sur toute la surface de l’ouvrage ; à titre d’essai, sur une longueur de 10 m, le treillis a été entièrement remplacé par des fibres métalliques ;
Tranche 2 : le treillis soudé a été conservé, par mesure de sécurité à long terme, dans la partie centrale de la voûte surbaissée ; le béton a été renforcé de fibres métalliques sur l’ensemble de la développée.
o Dans toutes les zones fibrées, les piédroits ont été recouverts d’une couche de béton projeté non fibré principalement destiné à prévenir les risques d’éraflures des personnes empruntant les banquettes du tunnel et, accessoirement, à éviter les coulures de rouille inesthétiques.
Mise en œuvre de la coque en béton projeté
La mise en œuvre de la coque nécessite les phases de travaux suivantes :
- purge de l’intrados limitée en profondeur, avec, pour objectif, de faire tomber les éléments instables des moellons, de supprimer les concrétions calcaires non adhérentes. Les travaux de purge sont suivis d’un décapage à l’eau sous pression (120 à 150 bars).
- projection de béton fibré destiné au rejointoiement et à la reconstruction de la maçonnerie démolie ; couche d’épaisseur minimale de 1 cm sur pointe pouvant atteindre jusqu’à 5 cm dans les zones en creux ; comblement des hors-profils par passes successives d’épaisseur maximale 5 cm, avec un délai d’au moins deux heures entre deux passes.
- pose et fixation, sur toute la développée pour la 1ère tranche, sous la partie haute de la voûte seulement pour la 2nde tranche, d’un treillis soudé (fil de 4,5 mm, maille 200 mm x 200 mm) ; les ancrages ont une profondeur de 25 cm environ pour rester dans la zone saine de la maçonnerie et éviter d’augmenter les infiltrations d’eau. Le nombre de points de fixation est au minimum de 4 en zone courante mais il doit être doublé le long des joints entre panneaux.
- projection de béton fibré destiné à la réalisation de la coque, enrobant le treillis soudé en assurant une épaisseur d’enrobage de 3 cm matérialisée par des repères d’épaisseur posés préalablement (2 unités par m²).
- projection d’une couche de béton non fibré pour recouvrir les fibres.
Caractéristiques du béton projeté
Béton projeté VPI T102 0/8 dosé à 350 kg/m3 de ciment CPA-CEM I 52.5.
Fibres Bekaert « Dramix 65/35 » en acier tréfilé dosées à 40 kg/m3.
La résistance moyenne à la compression à 28 jours, mesurée sur au moins 3 carottes, doit être supérieure ou égale à 25 MPa.
Résultats des différents essais réalisés
Valeurs de résistances à la compression : 28 < Rc 7j < 37 MPa 39 < Rc28j < 48 MPa
Mesures de teneur en fibres in situ : 2002 : 9 à 17 kg/ m3 (pertes très élevées) 2003 : 22 à 27 kg/ m3 (niveau de pertes courant) Absorption d’énergie à 28j : 611<flex 28j<732 joules
Valeurs d’adhérence par traction directe sur carottes :
L’adhérence du béton projeté sur la maçonnerie étant primordiale, les valeurs d’adhérence exigées sont élevées : par conséquent la méthode de projection par voie sèche est imposée.
L’adhérence moyenne entre le béton projeté et la maçonnerie est mesurée en laboratoire par des mesures de traction directe, sur au moins 3 carottes Ø 50 mm prélevées dans le tunnel, et doit être supérieure ou égale à 1 MPa à 28 jours (réparation non structurale).
Valeurs à 28 j : 1.25<adh<2.48 MPa