Le creusement du tunnel de la station Hakata pour le métro de la ville de Fukuoka au Japon a été effectué en creusement partiel. Au-dessus du tunnel se trouvent une route à trafic dense et différentes structures comme un parking souterrain, des conduites de gaz et des pompes de relevage. Les contraintes de faible recouvrement et de sols non consolidés ont amené une approche sécuritaire systématique avec pour résultat des seuils de déplacement et de déformation très faible pour les structures sus-jacentes.

Afin de contrôler ces paramètres, il a été indispensable d’analyser le comportement du sol au plus près du creusement là où les effets sont encore faibles. La surveillance des mouvements du sol à l’avancement a par conséquent été réalisée de manière systématique.

Surveillance des tassements en amont du front d’attaque : une chaîne inclinométrique fixe MEMS avec des éléments courts a été utilisée. En équipant un forage en voûte avec un tube inclinométrique, des mesures manuelles peuvent être réalisées et peuvent en outre accueillir un système automatique. Avant reprise du creusement, une mesure du profil de déformation du forage est réalisée avec la sonde inclinométrique horizontale 0S241DH3000 de Sisgeo est réalisée. Juste avant le creusement, une chaîne BH-profile est introduite dans le tube et les mesures automatiques sont lancées. Par la suite, ce système automatique est déplacé dans les forages suivants et les stations précédentes sont contrôlées manuellement à long terme.

BH-profile probes
La sonde amovible T-Rex glissée dans son tube de mesure mesure avec une grande précision la distance entre deux anneaux magnétiques adjacents. Le système T-Rex comprend une sonde, un câble et un poste de lecture avec enregistreur avec éventuellement une unité de calibration. Le poste, le câble et les tiges de poussée sont identiques pour le système inclinométrique horizontal. Ce double usage des équipements permet d’optimiser grandement les opérations.

Mesure de l’extrusion du noyau d’avancement : l’extensomètre incrémentiel mobile T-Rex de Sisgeo a été utilisé pour mesurer les mouvements axiaux (horizontaux) du sol en amont du creusement. Un tube de mesure, identique à celui utilisé pour les mesures inclinométriques, est équipé tous les mètres avec un anneau magnétique et installé dans un forage réalisé dans l’axe du creusement.

Le système T-Rex a permis de réaliser des profils de déplacements similaires à la figure de gauche dans les sections où le sol est de bonne qualité. Le profil de droite correspond à des terrains de qualité médiocre.

Reference:
Case study of the displacement monitoring ahead of the face in an urban tunnel construction project Authors: Kazuo Sakai, Takuya Tani, Ken-ichi Fumimura (Taisei Corporation) Yasuhiro Hara, Shinnosuke Goto, Toshiyuki Hara (Fukuoka City Transportation Bureau)