Comment Strabag a involontairement battu un record du monde de creusement de tunnels

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À l'intérieur du tunnel de la mine Woodsmith À l'intérieur du tunnel de la mine Woodsmith (Image : www.johnzammit.co.uk)

Profondément sous terre et à l'insu de ceux qui profitent de la tranquillité du parc national des North York Moors en Angleterre, un tunnelier (TBM) creuse lentement mais sûrement son chemin à travers la roche dure.

Le tunnelier Herrenknecht et l'équipe en charge de celui-ci � l'entrepreneur principal Strabag travaillant pour le client, la société minière Anglo American � ont déjà battu le record du monde du plus long tunnelier unique au monde, un exploit qu'ils ont réalisé lorsque le tunnel de 4,9 m de diamètre a atteint une longueur de 25,8 km à la fin de l'année dernière.

Maintenant qu'ils ont parcouru plus de 27 km, il leur reste encore 10 km à parcourir, ce qui placera le record en toute sécurité devant tout autre challenger.

Ce qui rend la chose encore plus impressionnante, à certains égards, c'est le fait que lorsque l'équipe du projet a commencé à travailler sur le tunnel, personne ne savait qu'elle allait battre un record.

Les ouvriers à l'intérieur du tunnel de la mine Woodsmith Des ouvriers à l'intérieur du tunnel de la mine Woodsmith (Image reproduite avec l'aimable autorisation d'Anglo American)

Anglo American a obtenu l'autorisation d'exploiter le plus grand gisement de polyhalite connu au monde, utilisé comme engrais, situé sous une lande fortement protégée, à condition que la mine près de Whitby soit reliée à son installation de traitement et de distribution souterraine de Teesside. Les premiers concepts du projet impliquaient le transport du polyhalite par un pipeline souterrain peu profond, dissous dans de la saumure.

Mais la compagnie minière a finalement opté pour une option plus respectueuse de l'environnement, à savoir un tunnel qui s'étendrait jusqu'à 360 m de profondeur sous le parc national. À l'origine, le plan prévoyait d'utiliser trois tunneliers, l'un lançant à chaque extrémité du tunnel et l'autre démarrant à partir d'un puits intermédiaire.

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Le premier tunnelier, baptisé Stella-Rose par les élèves des écoles primaires locales, a été lancé depuis la surface de Teesside en 2019. Les deux autres devaient être lancés plus tard depuis des puits atteignant 380 m sous terre.

Mais les progrès réalisés avec le premier tunnelier se sont révélés si bons que plus tard dans l'année, Anglo American a conclu un accord avec Strabag pour réduire à deux le nombre de tunneliers. Le plus long des deux aurait constitué un record en soi, mais l'équipe n'en était pas encore consciente. Et plus tard, la décision a été prise de s'en tenir à un seul tunnelier, ce qui a permis de battre un record encore plus grand.

De bonnes conditions de terrain et une équipe solide

Un écran de navigation pour le tunnelier Herrenknecht utilisé pour le creusement du tunnel qui a battu tous les records Un écran de navigation pour le tunnelier Herrenknecht utilisé pour le creusement du tunnel qui a battu tous les records (Image reproduite avec l'aimable autorisation d'Anglo American)

Craig Sewell, directeur de projet chez Strabag, explique la décision : « Les résultats du tunnelier ont dépassé toutes nos attentes et plusieurs facteurs y ont contribué. L’un d’eux était les bonnes conditions du sol, ainsi que la qualité de l’équipement du fabricant du tunnelier, et le fait que nous disposions d’une grande équipe de personnes très expérimentées qui utilisent cet équipement et le rendent possible. »

Malgré l'ampleur du projet, Sewell affirme qu'il ne s'est pas avéré aussi complexe que d'autres projets de long tunnel grâce aux conditions du sol.

« Au départ, depuis la rampe de lancement, les conditions sont variables pour traverser les argiles et les tills glaciaires, mais nous entrons assez rapidement dans le mudstone de Redcar, qui est une roche sèche et stable, et le reste de notre avancée TBM reste dans cette bande de matériau », explique Sewell.

« Nous obtenons ainsi un taux d’avancement assez constant et nous pouvons prévoir assez bien l’usure des disques et des autres pièces de l’équipement. Nous examinons les défauts, mais avant de commencer le projet, nous disposions de nombreuses données fiables sur les zones de défauts et ce que nous avons examiné a été aligné sur ces données. »

Au printemps de cette année, le projet connaîtra un arrêt technique prolongé où il y aura une remise à neuf de la tête de coupe et un puits de ventilation à Lady Cross Plantation dans le parc national sera relié au tunnel.

Après cela, explique Sewell, l'équipe reviendra à une exploitation minière en régime permanent pendant toute l'année 2025 et jusqu'en 2026, année où les travaux de creusement de tunnels devraient être terminés.

Nouveaux défis

Portrait de Mark Pooleman portant un gilet orange haute visibilité à l'intérieur du tunnel de la mine Woodsmith. Mark Pooleman (Image reproduite avec l'aimable autorisation d'Anglo American)

Changer le nombre de tunneliers impliqués dans le tunnel de Woodsmith n'a cependant pas été sans défis, comme le souligne Mark Pooleman, responsable de zone d'Anglo American pour le tunnel.

« Lorsque nous avons lancé ce premier tunnelier, tout était conçu pour un tunnel de 12,5 km. Du tapis roulant qui exporte le minerai aux communications, en passant par les procédures de sauvetage, lorsque nous avons pris ces décisions fondamentales de revoir la stratégie de livraison de trois tunneliers à deux tunneliers, puis à un seul, il s'agit d'une procédure de gestion du changement qui ne se résume pas à des détails mineurs », explique-t-il.

« C'est une approche d'équipe unique et il faut remercier tous les ingénieurs des deux côtés qui ont déterminé comment ces choses vont fonctionner et comment nous pouvons avoir un tapis roulant de 27 km de long qui s'allonge chaque semaine. »

Sewell ajoute : « La longueur du tunnel pose des défis uniques. À l’heure actuelle, nous disposons de 27 km d’infrastructures : les conduites d’injection, le tapis roulant, les rails. Il y a donc une énorme quantité de travail à effectuer pour la maintenance et la planification des périodes de maintenance par rapport au temps d’exploitation du tunnelier. Toute l’équipe a beaucoup à apprendre sur la façon dont nous pouvons maximiser notre efficacité face à tous ces défis.

« Nous pompons actuellement du coulis sur 15 km depuis Lockwood Beck [un réservoir entre Guisborough et Whitby] jusqu'au tunnelier, ce qui est à mon avis totalement sans précédent. Tous ces défis nécessitent un énorme effort d'équipe, de la part d'Anglo American, de nous-mêmes et des principaux fournisseurs, pour nous assurer de rester au fait de ces problèmes critiques. »

En raison des défis logistiques liés à la construction d'un seul tunnelier et du personnel supplémentaire nécessaire pour y remédier, Pooleman estime qu'il y a des « avantages et des inconvénients » à utiliser un seul tunnelier au lieu de trois et qu'il n'y a pas eu de « changement d'ampleur considérable » en termes de coût. Anglo American aurait dépensé jusqu'à présent 2 milliards de livres (2,5 milliards de dollars américains) pour développer le projet Woodsmith, alors que le coût total de développement pourrait atteindre 7 milliards de livres (9 milliards de dollars américains).

Battre le record

Le site minier de Woodsmith Le site minier de Woodsmith (Image reproduite avec l'aimable autorisation d'Anglo American)

Il y a eu d’autres récompenses, notamment un sentiment d’accomplissement une fois que l’équipe a réalisé qu’elle avait battu un record du monde.

« Je suis extrêmement fier de participer à ce projet dans son ensemble. Je pense que c'est un atout incroyable pour la région et pour le Royaume-Uni. Et établir un record du monde dans le tunnel est une excellente chose », déclare Pooleman.

Sewell est également ravi. « C'est une belle étape à franchir et l'équipe peut la célébrer. Le projet nous apporte bien plus de choses dont nous pouvons être fiers et il apporte beaucoup plus à la région dont nous sommes également extrêmement fiers. »

Mais il veut aussi rester concentré sur la tâche à accomplir. « Nous ne pouvons pas nous permettre de devenir des détenteurs de records du monde. Il nous reste encore 10 km à parcourir, c'est donc là-dessus que nous nous concentrons. C'est toujours la longueur d'un projet de tunnel normal. La vraie fête aura lieu à 36,7 km », ajoute-t-il.

C'est à ce moment-là que le Guinness World Records vérifierait l'exploit - pour l'instant, cela n'a pas beaucoup d'intérêt étant donné que l'équipe du projet continue de battre le record chaque jour, à mesure que le tunnelier avance.

Pooleman a également tenu à souligner le rôle de Mapei dans la fourniture du système de coulis et a fait l'éloge du fabricant de tunneliers Herrenknecht. « Ils ont fourni la machine et nous ont apporté un soutien incroyable, étant donné que nous n'avons pas dû leur acheter deux machines supplémentaires », dit-il.

Andreas Leppert, chef de projet senior pour le creusement de tunnels chez Herrenknecht, ajoute : « Nous sommes très fiers de ce record du monde de creusement de tunnels. Nous félicitons Strabag et Anglo American pour cette performance impressionnante sur le projet Woodsmith. Avec Stella-Rose, les mineurs ont posé un nouveau jalon dans le creusement de tunnels mécanisés. »

Pooleman conclut : « Nous considérons qu’il s’agit d’une véritable innovation pour l’industrie minière d’utiliser un tunnel comme celui-ci pour exporter notre minerai. Cela signifie que nous n’avons jamais besoin de mettre le produit dans un train ou un camion, ce qui réduit l’empreinte carbone de l’extraction et de l’exportation de ce produit. La mine elle-même est minuscule par rapport à ce qu’elle serait autrement, donc son impact est très faible. Ce tunnel est un atout ultramoderne pour le projet que nous considérons comme un élément révolutionnaire pour l’industrie minière dans son ensemble. »

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