GT3R4F2 Tirs sequentiels

ASSOCIATION FRANÇAISE DES TUNNELS ET DE L’ESPACE SOUTERRAIN Organisation nationale adhérente à l’AITES www.aftes.asso.fr

Recommandations de l’AFT E S La mise en œuvre du tir séquentiel en travaux souterrains GT3R4F2

Recommandations de l’AFTES n° GT3R4F2

Recommandations relatives à la mise en œuvre du tir séquentiel en travaux souterrains Version 2 – 2007 – approuvé par le comité technique du 23/10/2007

Texte présenté par Loïc THEVENOT animateur du Groupe de travail n°3, Marie Christine MICHEL et Thierry PANIGONI Cette version annule et remplace la version 1. (Version 1 – 1999 – approuvé par le comité technique du 4/05/1999 - Texte présenté par André SCHWENZFEIER animateur du groupe de travail n°3, Pierre HINGANT et André ROZIERE)

Etabli avec la participation de : A. BLANCHIER (YSO CONSULTANT), Y. BLEUZEN (NITRO BICKFORD), GF CARRARA (EIFFAGE), D. CHARLOT (BEC), B. COSME (VINCI CONSTRUCTION), G. CUEILLE (RAZEL), S. DUCLOS (CATM), L. FAURIA (CETU), P. GOYET (BEC), P. HINGANT (SCETAUROUTE), C. LEMAI (BOUYGUES), A. MARTINOTTO (VINCI CONSTRUCTION), P. MONTAGNEUX (NITRO BICKFORD), G. PARADIS (SNCF), R. PUNTOUS, S. RABUT (TITANITE), J. REVIL SIGNORAT (KINSITE), JL SCHREIBER (NOBEL EXPLOSIFS), A. SCHWENZFEIER (CETU), C.TURRO (EXCIA) Sont à remercier pour leur participation à la relecture du document : Jean GUILLAUME (RAZEL), Alain MERCUSOT (CETU), Jean-Luc TROTTIN (EIFFAGE), Patrick RAMOND (RAZEL) L’A.F.T.E.S. recueillera avec intérêt toute suggestion relative à ce texte.

SOMMAIRE Pages

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1 - AVANT-PROPOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 - Maîtrise du tir séquentiel électrique . . . . . . . . . . 1.2 - Développement du tir électronique . . . . . . . . . . . 1.3 - Valorisation du tir séquentiel non électrique . . .

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2 - CONCEPTION ET MISE AU POINT DES PLANS DE TIR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 - Première règle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1 - Tir électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2 - Tir non électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.3 - Tir électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 - Deuxième règle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1 - Tir électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2 - Tir non électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3 - Tir électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 - Troisième règle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 - Autres éléments à prendre en compte . . . . . . . .

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TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 210 - NOVEMBRE/DECEMBRE 2008

3 - CONSIDERATIONS RELATIVES A LA PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT CONTRE LES EBRANLEMENTS DUS AU TIR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 - Caractéristiques du tir en tunnel . . . . . . . . . . . . 3.2 - Précautions à prendre lors de l’usage du tir séquentiel pour limiter les ébranlements . . . .

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4 - MISE EN ŒUVRE DES TIRS SEQUENTIELS . . . . . . . . 4.1 - Contrôles et vérifications avant le tir . . . . . . . . . 4.2 - Exécution des tirs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 - Formation du personnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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5 - PERSPECTIVES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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BIBLIOGRAPHIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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ANNEXES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Recommandations de l’AFTES n° GT3R4F2 Recommandations relatives à la mise en œuvre du tir séquentiel en travaux souterrains

1 - AVANT-PROPOS 1.1 - Maîtrise du tir séquentiel électrique Le tir séquentiel, l’utilisation des précharges, celles des jumbos programmables et maintenant la sensibilisation et le pompage des émulsions à front de taille sont les éléments qui ont fait progresser le creusement des tunnels à l’explosif ces 20 dernières années.

Un certain nombre de règles de sécurité sont voisines de celles du tir séquentiel électrique et assimilées au niveau de la formation du personnel (option n°8 « tir par amorçage électronique » du CPT).

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Le tir séquentiel électrique venu des Etats-Unis est maintenant généralisé en France où il a d’abord été utilisé sur des chantiers de démolition ou de terrassement délicats en site sensible (première utilisation en France : démolition du viaduc SNCF de Commelles en 1985) puis à partir de 1987 pour le creusement à l’explosif en site sensible, Tunnel des Piles, notamment pour doublement de tunnel autoroutier : calotte du tunnel de l’Arme 1988 – Stross Epine 1989 – Chamoise Sud pleine section 1992.

présent réservée à des applications spécifiques avec de fortes contraintes environnementales, principalement de vibrations. Malgré quelques aléas inhérents à la mise en œuvre de nouvelles techniques, les détonateurs électroniques sont présentés comme une technique d’avenir, le coût d’utilisation étant à ce jour le principal obstacle à lever.

Depuis, le tir séquentiel, basé rappelons le sur l’échelonnement des détonations, est maîtrisé par la plupart des entreprises de travaux souterrains.

L’apport en termes d’impacts positifs sur l’environnement (ébranlement du massif, vibrations et surpressions aériennes) n’est plus remis en cause.

1.3 - Valorisation du tir séquentiel non électrique

Le tir séquentiel non électrique est encore peu utilisé en France. Etant par nature insensible aux champs électriques ou électromagnétiques induits, aux courants vagabonds (défaut d’isolement), il a été dans le passé réservé à des tirs difficiles à réaliser en site sensible soumis à des champs électriques ou électromagnétiques (ex : tunnels des 13 vents sur A 55). Il est par contre très largement utilisé à l’étranger.

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L’évolution des techniques (détonateurs électroniques) et le développement de nouveaux produits explosifs (émulsions pompées) nous conduisent à mettre à jour cette recommandation.

1.2 - Développement du tir électronique

Figure 2 : Connections des détonateurs non électriques avec jhook sur cordeau détonant 5g/m.

Figure 1 : Programmation des détonateurs électroniques à front de taille.

Dès la fin des années 80, les contraintes environnementales notamment en tir de carrière ont imposé de maîtriser les dates de départ des détonateurs et ont conduit les industriels à développer des systèmes de tir électronique. Ces systèmes intègrent le détonateur proprement dit mais aussi des moyens de communication de contrôle et de transfert d’énergie.

La mise sur le marché des produits explosifs pompés et l’évolution de la gamme non électrique (augmentation importante du nombre de délais disponibles) réhabilite l’emploi du tir non électrique (ex : tunnel des Grands Goulets, descenderie de Modane, galerie de transfert des eaux de Salazie, tunnel de Chavane, descenderie de La Praz) ; en effet les émulsions, produit de consistance visqueuse, peuvent rendre délicate la réalisation des épissures nécessaires au raccordement des détonateurs électriques. Le contrôle de la continuité des circuits est visuel.

Aujourd’hui, existent sur le marché français plusieurs systèmes certifiés. Outre l’intérêt pour l’environnement, les détonateurs électroniques apportent une sécurité supplémentaire et un confort lors de la mise en œuvre, flexibilité de programmation, sécurité au niveau du contrôle et gestion des stocks. L’utilisation des détonateurs électroniques en souterrain est jusqu’à

Figure 3 : Réalisation d’une grappe de détonateurs non électriques du plan de tir.


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2 - CONCEPTION ET MISE AU POINT DES PLANS DE TIR Le plan de tir sera établi avant le démarrage du chantier par le directeur de travaux du chantier ou son adjoint délégué. Il peut faire appel à un laboratoire spécialisé pour la définition du plan de tir type ou d’adaptations importantes aux conditions de chantier. Le directeur de travaux est responsable des adaptations imposées par les variations du site. Le plan de tir séquentiel comprend comme tout plan de tir :

Cet échelonnement est obtenu : • En tir séquentiel électrique, par la combinaison du délai de la séquence programmée sur l’exploseur et du retard nominal des détonateurs. L’exploseur séquentiel le plus couramment utilisé autorise 9 séquences (intervalles de temps entre 2 lignes consécutives). (cf figure 4 - exemple d’engin électrique de mise à feu séquentielle).

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• La définition du diamètre et de la profondeur des trous, de leur écartement et de leur orientation ; • Leur disposition en vue d’une meilleure efficacité du tir ;

• Le plan de chargement (définition de la quantité d’explosif par trou, du diamètre des cartouches, de la densité du produit…)

Les précharges ou, pour les explosifs pompés, l’utilisation de systèmes contrôlant la quantité d’émulsion mise en œuvre dans chaque mine sont recommandées en tir séquentiel pour des considérations de sécurité et pour assurer la maîtrise des ébranlements.

Figure 5 : Bornier de tir (planchette) au centre de la photo et commutateur de contrôle (boitier jaune) à gauche sur la photo.

L’originalité du tir séquentiel électrique réside dans l’échelonnement des détonations qui peut être beaucoup plus grand que pour une série classique de détonateurs commercialisés en France.

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Par exemple, pour le fabricant français DBS :

• Avec des détonateurs électriques, 21 numéros de court retard (0 à 20 par pas de 25 ms) et 12 numéros de retard utilisables en série retard (1 à 12 par pas de 500 ms) soit 33 possibilités.

• Avec des détonateurs non électriques, 18 numéros de court retard (SP3 à SP 20 par pas de 25 ms) et 23 numéros utilisables en série retard (LP6 à LP80, pas de 100ms, 200ms et 500 ms).

Figurine 6 : Exploseur séquentiel.

Figure 4 : Schéma de principe d’un exploseur séquentiel.

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• En tir non électrique, par la combinaison du délai des raccords non électriques qui initient chaque grappe et du retard nominal des détonateurs.

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• En tir électronique, par l’affectation à chaque détonateur d’une date de détonation unique.

la fois la probabilité et les conséquences. Il faut, en outre, impérativement veiller lors des tirs séquentiels à n’utiliser dans une même volée que des détonateurs ayant des dates de fabrication voisines (moins de 3 mois) et provenant d’un même lot.

Figure 8 : Exemple de sécurité électrique en tir séquentiel non électrique – 1er détonateur n°10 CR (250 ms) et initiation de la ligne n°8 à 231 ms (7 * 33ms).

Figure 7 : Tir séquentiel non électrique par grappage.

2.1 - Première règle

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2.1.1 - Tir électrique Tous les détonateurs électriques de l’ensemble de la volée doivent être initiés avant le départ de la première mine. En conséquence, la date de départ du premier détonateur de la volée doit être supérieure à la somme des délais des séquences programmées sur l’exploseur. Par exemple pour une durée d’initiation des circuits de 270 millisecondes, la date de départ du premier détonateur devra être supérieure à cette valeur. Dans ce cas les détonateurs court retard de fabrication française ayant un numéro inférieur à 11 ne devront pas être utilisés. Le respect de cette règle est impératif pour la sécurité du tir. Les séquences entre lignes doivent être le moins réduites possibles. Cette séquence doit tenir compte de la dispersion des dates de départs entre détonateurs d’une même série. Cette dispersion, fonction à la fois de la précision de la fabrication, mais aussi du vieillissement des composants des détonateurs, peut être élevée. La précision des dates de départ des détonateurs dépend de leurs temps de retard : les détonateurs court-retard jusqu’au n°20 (500 ms par pas de 25 ms) offrent une précision de +/- 4 ms sur la date de départ. Les détonateurs à retard (pas de 500 ms) sont moins précis (+/- 60 ms) mais respectent dans tous les cas la contrainte de non recouvrement. L’imprécision sur la date de départ atteint son maximum pour les détonateurs de dates de fabrication éloignées. Elle peut, en cas de durée de séquences insuffisantes entre lignes, provoquer une inversion de dates de départ et perturber le plan de tir. On peut donc, pour conserver avec une probabilité acceptable le plan de tir et l’émission de vibration compatible avec les prévisions, adopter un intervalle de départ de l’ordre de 20 à 30 millisecondes, ce qui, sans éliminer totalement les risques, en diminue à

2.1.2 - Tir non électrique Un tir séquentiel peut être réalisé avec des détonateurs non électriques en partageant le front de taille en plusieurs zones. En conséquence, la date de départ du premier détonateur doit être supérieure à la somme des retards des raccords non électriques utilisés. Les séquences entre zones sont obtenues avec des raccords de surface dont les différents retards peuvent être par exemple 17, 25, 42, 65, 100 et 200 millisecondes. Il est possible de positionner en série plusieurs raccords permettant ainsi d’obtenir d’autres intervalles de temps (ex : 17 + 42 = 59 ms) et augmenter ainsi le nombre de zones.

Figure 9 : Exemple de sécurité pyrotechnique en tir non électrique – 1er détonateur SP5 (125 ms) – dernier raccord initié 65 ms.


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2.1.3 - Tir électronique Les détonateurs électroniques, grâce à la puce électronique qui les équipe, offrent une très grande souplesse dans le choix des intervalles de temps entre mines et autorisent donc une multitude de combinaisons dans la programmation du tir réduisant ainsi l’impact des contraintes vibratoires. La connexion de tous les détonateurs s’effectue en parallèle sur une seule ligne (ligne bus) à l’aide d’un connecteur prévu à cet effet. Selon les fabricants, les possibilités de programmation s’échelonnent de 1 à plusieurs milliers de millisecondes (1 à 14 000 ms pour le modèle Daveytronic 3). La ligne bus alimente tous les détonateurs et envoie un ordre de mise à feu commun. Tous les détonateurs sont autonomes et fonctionnent aux dates auxquelles ils ont été programmés, après appui sur le bouton de tir,. Il n’y a donc pas de règle spécifique de raccordement et de séquence de tir pour les détonateurs électroniques.

Figure 10 : Vue, avant le tir, d’un front chargé avec des détonateurs NONEL.

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Les tubes des détonateurs d’une même zone peuvent être attachés ensemble, formant ainsi une grappe elle-même reliée soit à un raccord non électrique (maximum 6 tubes par boitier de connexion en fonction du fabricant) soit à un dispositif spécial qui consiste en un cerclage d’un brin de cordeau détonant 10g/m (maximum de 20 tubes par grappe). La date de départ du premier détonateur de la volée doit être supérieure à la somme des délais des différents raccords ou du dernier raccord branché. Il est également possible de raccorder individuellement les détonateurs par « clippage » du tube non électrique (jhook) sur cordeau basse énergie 5g/m : dans ce cas tous les détonateurs sont initiés simultanément.

Figure 13 : Connexion d'un détonateur Daveytronic sur sa ligne de bus.

2.2 - Deuxième règle

Figure 11 : Raccordement des tubes non électrique par clipage d'un jhook sur CD 5.

Figure 12 : Réalisation d'une grappe initiée par CD 20g/m puis raccordé ultérieurement à un raccord non électrique pour lui affecter un délai.

Le bouchon est réalisé avec des détonateurs courts retards comme pour le tir électrique. La mise à feu du tir se fait avec dispositif spécifique ou un autre détonateur. Le contrôle des circuits est visuel. 460


2.2.1 - Tir électrique Limiter le nombre de détonateurs par ligne à la résistance maximale admissible. Par exemple : 24 ohms pour les détonateurs haute intensité, (fabrication DBS France et pour un exploseur REOBM 20F 10 PT). La résistance d’un détonateur est fonction de sa tête, mais aussi de sa tige qui peut être assez longue compte tenu de l’amorçage postérieur obligatoire. Il faut y ajouter la résistance des lignes de tir élémentaires et du câble de tir jusqu’à la planchette de l’exploseur séquentiel. Le nombre de détonateurs utilisables par ligne et la longueur maximale de ligne de tir élémentaire doivent être définis en concertation avec le fournisseur. Nota : L’utilisation des détonateurs électriques haute intensité (HI) est recommandée pour les travaux souterrains ayant choisi l’amorçage électrique. 2.2.2 - Tir non électrique L’usage est de limiter le nombre de détonateurs à une vingtaine d’unités par grappe afin de prévenir tout défaut d’allumage des tubes conducteurs d’onde de choc.


2.2.3 - Tir électronique Les consoles de tir commercialisées actuellement permettent la mise à feu d’un nombre de détonateurs électroniques très supérieur au besoin rencontré en travaux souterrains.

2.3 - Troisième règle

D’autres règles peuvent découler de la nécessité de limiter les vibrations non seulement pour le chantier mais aussi pour son environnement. Ce sujet sera traité au chapitre suivant. On peut déjà signaler qu’en tunnel, des mines peuvent être distantes de plus de 10 mètres ce qui rend pour de telles mines presque nul le risque de superposition totale des ondes dans le terrain. C’est à partir de ces règles qu’on établit les documents du plan de tir qui doivent comprendre en plus des documents habituels la répartition des lignes de tir et l’échéancier des détonations après mise à feu : le retard est la somme des séquences entre lignes jusqu’à la ligne concernée ajouté au retard du détonateur. Il est très commode, avant de reporter ces chiffres sur le plan, d’en dresser un tableau avec les numéros de ligne en ordonnée et les numéros de détonateur en abscisse. Il est également indispensable de compléter ce plan par un tableau indiquant les résistances obtenues à la planchette et à l’exploseur. On a toujours intérêt dans le plan de tir séquentiel : • A vérifier que l’ordre de départ des lignes est compatible avec le dégagement des mines pour prévenir tout dysfonctionnement du tir ; • A réaliser le bouchon uniquement avec les détonateurs à court retard disponibles et sur la première ligne du plan de tir séquentiel ou sur le premier raccord en tir non électrique de façon à garantir son amorçage. La bonne sortie du bouchon conditionne en effet le résultat du tir en termes d’efficacité et d’ébranlement. Voir exemple de tir en annexe (Mêmes exemples que la recommandation originale).

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Adopter une position simple et claire des lignes de tir et des raccordements. Il s’agit, autant que faire se peut, d’éviter les croisements pour faciliter le travail de chaque préposé au raccordement et le contrôle par le chef de poste responsable du tir. En tir séquentiel électrique, divers types de dispositions des lignes de tir sont utilisés : • La disposition en lignes horizontales (cf. exemple 1 en annexe) ou la disposition en lignes verticales (cf. exemple 2 en annexe). Ces deux dispositions permettent de donner des instructions claires aux préposés au tir et éviter ainsi les risques d’erreurs. • La disposition en ligne concentrique inspirée des tirs classiques (cf. exemple 3 en annexe). En tir non électrique, l’usage est d’équilibrer le nombre de détonateurs entre les grappes, de réaliser une symétrie des connexions entre la gauche et la droite du bouchon afin de repérer visuellement tout oubli de branchement, de réaliser un lovage des tubes après leur raccordement à la grappe afin d’améliorer les contrôles visuels à front, de réaliser une grappe unique pour le bouchon si possible. Le choix incombe au directeur de travaux compte tenu à la fois des données du site, de la qualification du personnel et du matériel utilisé (plateforme, nacelles, etc...).

2.4 - Autres éléments à prendre en compte

3 - CONSIDERATIONS RELATIVES A LA PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT CONTRE LES EBRANLEMENTS DUS AU TIR

3.1 - Caractéristiques du tir en tunnel

Le tir en tunnel présente des particularités liées à la nécessité de préserver l’environnement de l’ouvrage en cours de creusement. • Ménager le terrain encaissant est indispensable tant pour la stabilité à court et à long terme de l’ouvrage que pour la limitation des « hors profils » et la demande de soutènement. • Les techniques dites de pré-découpage (tirs bloqués ébranlant au maximum le terrain) sont à proscrire. Seules sont admissibles les techniques de découpage soigné, tir de charges proches mais faiblement chargées sur le pourtour de l’excavation. La technique dite de post-découpage offre le meilleur dégagement du tir en fin d’abattage (derniers retards) et donne de bons résultats. • Le tir ne doit pas affecter les soutènements immédiats ou définitifs (revêtement) situé à proximité du front. • Le tir ne doit pas affecter non plus les constructions ou installations voisines.

Les deux premières de ces caractéristiques font que les charges unitaires (charge par date de détonation) sont généralement limitées à quelques kg voire même à quelques centaines de grammes. Le tir, avant l’apparition du séquentiel, se faisait en plusieurs volées (sauf pour les petites galeries bien entendu). Pour économiser le nombre de volées, la tendance naturelle était d’augmenter les charges unitaires ce qui se traduisait par des ébranlements pas toujours admissibles pour l’environnement. Le tir séquentiel offre la possibilité d’affecter une date de détonation par mine, ce qui autorise l’augmentation du nombre de mines et la diminution de la charge unitaire instantanée.

3.2 - Précautions à prendre lors de l’usage du tir séquentiel pour limiter les ébranlements La protection contre les ébranlements est avant tout un problème de limitation de la charge unitaire instantanée, ce que nous avons TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 210 - NOVEMBRE/DECEMBRE 2008

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compte de ces phénomènes en intercalant, par exemple, dans sa géométrie des trous vides entre les premiers trous qui sont parfois très proches (15 à 20 cm). Comme indiqué au paragraphe 2.1.1 la précision des dates de départ des détonateurs court retard peut, pour une même série de fabrication, être estimée à quelques millisecondes ce qui élimine la plupart des risques ; par contre, pour les retards obligatoirement utilisés pour des raisons pratiques en souterrain, le risque peut paraitre plus grand. Il est toutefois minime étant donné la dispersion statistique des retards pyrotechniques. Il faut toutefois insister sur la précision de la foration et le choix de retards éloignés pour les mines proches. En ce qui concerne le cumul des vibrations (superposition des ondes vibratoires), il faut tout d’abord rappeler que le principe du critère de vitesse crête de vibration retenu est la vitesse maximale mesurée sur l’un des trois axes de mesure. Il faut également prendre en compte les fréquences des ondes vibratoires. En résumé, pour ce qui concerne la protection de l’environnement contre les ébranlements dus au tir en tunnel, tout est subordonné à l’exécution des tirs d’essais avec mesure de vibrations (enregistrement du signal temporel et répartition des fréquences), à partir desquelles doivent être établies des plans de tirs séquentiels appropriés. Des contrôles réguliers doivent être ensuite effectués.

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vu pour l’élaboration du plan de tir. Les précautions supplémentaires à prendre consistent à éviter le départ simultané de plusieurs charges et la superposition des vibrations induites. En ce qui concerne la charge unitaire instantanée Qi, on ne peut que rappeler la formule : V= K [D/√Q i]- α V est la vitesse particulaire exprimée en mm/s. Q i est la charge instantanée maximale exprimée en kg. K est la constante du site α est la pente de la droite de régression en coordonnées bi logarithmiques. D est la distance en mètres entre la charge et le capteur placé sur le point sensible à protéger. Des tirs d’essais réalisés dans les terrains à excaver, permettent de déterminer K (très variable) et α (variant peu 1,4 à 1,8 en général). On peut en déduire Qi en fonction du site et des constructions à protéger. En ce qui concerne le départ simultané des charges, celui-ci peut se produire par « sympathie » : mine influençant une mine voisine (détonateur ou charge) en cas de trop grande proximité. Celui-ci peut également se produire en cas de délai entre retards séquentiels trop réduits. La conception du bouchon devra tenir

4 - MISE EN ŒUVRE DES TIRS SEQUENTIELS

4.1 - Contrôles et vérifications avant le tir

Les contrôles de l’exploseur proprement dit sont à réaliser en laboratoire : laboratoire du constructeur, du distributeur ou laboratoire compétent (réglementairement chaque année). Ils sont à effectuer en outre avant le démarrage de chantier important et bien entendu en cas d’anomalies, à l’initiative du directeur de travaux (cf. Nota).

Tir séquentiel Les vérifications des résistances des lignes de tir avant chaque tir sont du ressort du chef de poste responsable du tir. Elles doivent se faire au niveau de chaque ligne de tir avant raccordement au bornier (planchette), au niveau de la ou des planchettes à l’aide d’un ohmmètre et d’un sélecteur de ligne à l’extrémité du câble de raccordement avant branchement sur l’exploseur. Ces contrôles font l’objet d’une notice spécifique fournie par le distributeur qui indique également les résistances limites des circuits. Le contrôle visuel de l’état des lignes, des connexions et de la conformité des raccordements au plan de tir est du ressort du chef de poste responsable du tir (cf. Nota) avant chaque tir.

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Figure 14 : Contrôle des résistances ohmiques de chaque ligne à la planchette.

Tir électronique La mise en œuvre d’un plan de tir électronique est réalisée par un opérateur spécialement formé à l’utilisation au front de la console de programmation. Il procédera notamment au contrôle de la présence des détonateurs, du nombre de détonateurs, de la détection des courants de fuite et du contrôle des temps de départ et doit être capable de détecter toute autre anomalie et les signaler.


4.2 - Exécution des tirs

Pour le tir électronique, le personnel devra suivre une formation spécifique délivrée par le fabricant à l’issue de laquelle il recevra une habilitation délivré par le chef d’établissement.

4.3 - Formation du personnel Il appartient au fournisseur du matériel de tir, non seulement d’élaborer et fournir une notice d’emploi mais d’alerter l’utilisateur sur les précautions en tous domaines et de bien préciser les vérifications à effectuer (sur le chantier ou en laboratoire). Le directeur de travaux (ou un adjoint spécialement désigné sur les grands chantiers) est responsable de l’élaboration des plans de tir (foration, répartition des charges et de la consigne de tir) ce qui implique qu’il ait reçu une formation spécifique en minage. Le chef de poste responsable du tir d’un niveau au moins « technicien supérieur ou assimilé » est responsable de toutes les opérations et contrôles effectués sur le chantier. Il effectue lui-même les derniers contrôles avant tir et le tir proprement dit. Dans ce cas il sera titulaire du certificat de préposé au tir CPT avec option amorçage par dispositif électronique et aura reçu une formation supérieure en minage et une formation au tir séquentiel. Les préposés au tir, titulaires au minimum du CPT avec option « amorçage par dispositif électronique » sont responsables de l’amorçage, de la mise en place des charges, du bourrage et des opérations de raccordement des circuits de tir en référence au plan de tir. Ils doivent avoir été formés aux règles de sécurité du tir séquentiel en souterrain et posséderont un permis de tir délivré par le chef d’établissement.

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Tir non électrique Le chef de poste responsable du tir procède au seul contrôle visuel des connexions et à la conformité des raccordements au plan de tir avant chaque tir. Il est primordial, pour que le contrôle visuel soit efficace, que les tubes soient raccordés de façon lisible. Nota : Nous avons privilégié les dénominations de postes propres aux travaux publics : ainsi le directeur de travaux est le premier représentant de l’entreprise assumant la responsabilité du projet. Il peut être assisté d’un adjoint expérimenté en matière de creusement à l’explosif. Le chef de poste responsable du tir est la personne qui dirige l’équipe d’excavation. Il est titulaire du CPT et est expérimenté en matière de creusement à l’explosif.

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La bonne exécution des tirs séquentiels implique : • Le respect rigoureux du plan de tir pour ce qui concerne les charges unitaires, la répartition des retards et le raccordement des circuits de tirs ; • Le respect de tous les contrôles avant tirs : contrôles des résistances des circuits à front, à la planchette et au poste de tir, contrôle visuel des circuits de tirs. La personne essentielle est le chef de poste responsable du tir qui ne peut déléguer qu’à des préposés titulaires du CPT, avec option « amorçage par dispositif électronique » pour les tirs séquentiels électrique et électronique, le chargement et le raccordement des circuits. Le chef de poste responsable du tir supervisera tous les contrôles avant tir et l’exécution du tir.

5 - PERSPECTIVES

Le tir à l’explosif en tunnel a réalisé ces dernières années des progrès considérables, tant sur le plan de l’efficacité que celui de la sécurité et de la maîtrise des nuisances vibratoires. Les progrès sont liés à l’utilisation : • Des jumbos assistés par ordinateur • Des précharges • Des émulsions pompées • Des systèmes d’amorçage électriques séquentiels et non électriques (associés aux explosifs pompés) On peut espérer, en outre, que l’arrivée sur le marché français des détonateurs électroniques de dernière génération et des équipements associés permettra encore de progresser en sécurité, efficacité, respect de l’environnement, tout en optimisant le tir séquentiel à l’explosif.

Figure 15 : Chargement avec des explosifs pompés.


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BIBLIOGRAPHIE

• AFTES - Recommandations du Groupe de travail n°3 « Creusement à l’explosif » - L’étude des effets sismiques de l’explosif - Supplément du n°117 TOS mai/juin 1993 - Utilisation du guide pour la mesure et le suivi de l’effet des vibrations solidiennes induites par les travaux (à paraître) - La méthode de préparation des précharges - TOS n°131 mars/avril 1996

• R. LIMONET, P. HINGANT, F. THIERRY - Utilisation de l’amorçage séquentiel pour les travaux du doublement du tunnel de la Chamoise - TOS n°124 juillet/août 1994 • A. SCHWENZFEIER - Apport du tir séquentiel pour le respect des contraintes de vibrations - TOS n° 134 mars/avril 1996

ANNEXES

• GFEE - Groupement français de l’énergie explosive de la SIM - « La sécurité du tir séquentiel » par P.Vuillaume et A.Blanchier - Memento des Mines et Carrières n°3/ 1997

Exemple 1 : Tunnel ferroviaire de Marseille – Pleine section – Lignes horizontales

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Recommandations de l’AFTES n° GT3R4F2 Recommandations relatives à la mise en œuvre du tir séquentiel en travaux souterrains ANNEXES

Exemple 2 : Tunnel de la Duchère – Site propre – bus - pleine section – Lignes verticales

Exemple 3 : Tunnel de la Chamoise – Plan de tir séquentiel - Pleine section


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GT3R4F2 Tirs sequentiels

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