Fabriqué en atelier, assemblé dans le tunnel : la vision de Qinkai en matière de charpentes pour les projets de tunnels nationaux

Cadre de référence de Qinkai pour les projets de tunnels nationaux - 3
Cadre de référence de Qinkai pour les projets de tunnels nationaux - 1

La société Shanghai Qinkai Industrial Co., Ltd. a déclaré qu'elle prendrait en charge l'intégralité du processus, de la conception du produit à l'approvisionnement des usines pour les projets de tunnels nationaux, en fournissant des conduits, des supports de charpente en acier, des composants de charpente finis et des connecteurs.

Un chemin de câbles en tunnel n'est pas un chemin de construction couvert. Il est installé dans un espace fixe, avec un accès unidirectionnel, une humidité constante et où l'environnement de travail constitue la principale contrainte pour la mise en œuvre du matériel. Le contrat de Qinkai porte sur le système d'acier et de conduits qui supporte et protège le câble le long de son tracé ; ce système est conçu en fonction du tunnel tel que relevé, fabriqué en atelier et expédié en état de fonctionnement, nécessitant un assemblage plutôt qu'une construction souterraine.

C’est le tunnel qui détermine la géométrie, pas le dessin.

Un alignement courbe n'accepte pas une dimension nominale

Les câbles suivent le tracé du tunnel, qui n'est pas rectiligne. Dans un tracé courbe, les supports sont placés à intervalles réguliers le long d'un arc, et la surface sur laquelle ils se fixent – ​​qu'il s'agisse d'un revêtement segmentaire ou d'un revêtement coulé en place – n'est jamais parfaitement plane. Les joints annulaires, les lignes de coulage et les tolérances de construction font que la surface de fixation varie d'un point à l'autre. Un cadre conçu selon des dimensions nominales s'ajuste correctement sur certains points et incorrectement sur d'autres.

La solution est procédurale plutôt qu'ingénieuse : concevoir la structure en fonction d'un relevé topographique du revêtement existant et prévoir une marge de tolérance suffisante pour compenser les irrégularités non prises en compte par ce relevé. Ce travail n'est nécessaire que si la partie qui conçoit les supports est également celle qui doit les fabriquer.

La surface de fixation appartient à l'entrepreneur de travaux publics.

Les profilés, plaques ou ancrages auxquels sont suspendus les cadres sont généralement mis en place par l'entreprise de génie civil ou de revêtement, plusieurs mois avant l'installation du système de support des câbles. Si leur position se décale, le système de support doit compenser ce décalage. Lorsque ce dernier est conçu et fabriqué par un seul fournisseur, ce décalage est pris en compte dans un plan d'atelier. Dans le cas contraire, il est réalisé manuellement à l'aide d'une perceuse à percussion dans un espace confiné, ce qui constitue la méthode la plus lente et la moins fiable pour percer un tunnel.

« Concevoir le cadre en fonction du relevé topographique peut sembler une étape supplémentaire jusqu'à ce qu'on ait vu une équipe forer dans un revêtement à la mauvaise altitude », a déclaré l'entreprise.

Rien ne se soude sous terre

Composants de cadre finis en tant que stratégie de travail à chaud

Le soudage en tunnel est possible, mais presque toujours coûteux. Il nécessite une ventilation, une surveillance incendie, une autorisation d'intervention et une équipe travaillant dans un espace partagé avec d'autres corps de métier. Chaque soudure réalisée en atelier permet de réduire ce coût.

C’est le rôle des composants de châssis finis : des châssis assemblés, soudés et revêtus en atelier, permettant ainsi aux travaux souterrains de se limiter au boulonnage et au positionnement. Le revêtement en bénéficie également. Une finition appliquée dans un bain de galvanisation ou sur une ligne de revêtement couvre uniformément les arêtes et les soudures, dans des conditions où l’épaisseur peut être mesurée et enregistrée – contrairement à une arête coupée retouchée à la main, là où la corrosion commence.

Ce que l'emballage doit survivre

L'accès au front de taille d'un tunnel se fait généralement à sens unique et souvent dans un couloir étroit, par un portail, un puits ou directement dans le tunnel. Les caisses doivent être adaptées au passage, suffisamment légères pour les engins de levage disponibles et être remplies dans l'ordre d'avancement des travaux. L'espace de stockage au front de taille étant limité, les matériaux arrivés en avance doivent être protégés et déplacés deux fois.

« La caisse fait partie intégrante du design », a déclaré l'entreprise. « Même avec un cadre parfait, un cadre parfait représente un retard, même si la caisse ne peut pas atteindre le visage. »

Les quatre éléments du champ d'application

Conduits : Les conduits acheminent le câble depuis le système de chemins de câbles : vers les locaux techniques, à travers les murs, dans les puits et aux endroits où un chemin de câbles ouvert n’est pas approprié. Dans un tunnel, la priorité est donnée à la protection et à la continuité du câblage, car le remplacement d’un tronçon de câble dans un espace confiné est une opération bien différente de son remplacement dans un local technique.
Supports de cadre en acier : Il s'agit des cadres porteurs qui supportent les caniveaux le long de la paroi ou de la voûte, ancrés au revêtement. La portée, la charge et les vibrations sont autant d'éléments pris en compte dans la conception : les vibrations dues au trafic et, dans les tunnels électrifiés, la nécessité de garantir la sécurité électrique du système de support afin d'éviter tout courant vagabond.
Composants du cadre finis : Préfabriqués, revêtus et livrés prêts à être installés, les travaux sur le front de taille se limitent à l'assemblage. C'est là que l'écart de coût entre la production en usine et la production en tunnel est le plus important, et que la régularité dimensionnelle au sein d'un même lot est cruciale : un cadre présentant un écart de 10 mm pose problème en atelier et représente une perte de production en tunnel.
Connecteurs : Le système d'interface permet d'assembler les cadres, les plateaux et les clips de conduits. Son bon fonctionnement repose sur deux éléments : un système de perçage uniforme pour l'ensemble, garantissant un assemblage sans réglage, et un choix de matériaux évitant la corrosion entre un cadre galvanisé et une fixation en milieu humide permanent.

« Chaque connecteur implique une décision quant à la propriété de l'interface », a déclaré l'entreprise. « Nous préférons la maîtriser dès la conception plutôt que de la découvrir une fois sur place. »

Livraison à contre-courant des progrès à sens unique

L'installation dans un tunnel progresse dans un sens, la livraison doit donc progresser en même temps. Il est impossible de stocker du matériel à 800 mètres à l'intérieur d'un tunnel en construction sans frais : il faut le protéger, le déplacer, puis le déplacer à nouveau. Le chantier a besoin d'un planning de production exprimé sous forme d'ordre d'arrivée : quel conteneur, à quel portail, quelle nuit, pour quelle section du parcours.

La documentation suit le même itinéraire que les caisses. Les dossiers de revêtement, les rapports d'inspection et les listes de colisage doivent être utilisables sur le lieu d'installation du matériau, car un document impossible à produire dans un espace restreint pose autant de problèmes qu'une pièce manquante.


Date de publication : 24 septembre 2026