Technologie d'excavation et de construction

Construction HADES

La construction du laboratoire souterrain HADES a démontré la faisabilité de la construction d’une installation de stockage à l’échelle industrielle dans de l’argile peu indurée.

Depuis le début des travaux de creusement, dans les années 1980, la technologie d’excavation et de construction des puits et galeries a considérablement évolué. La construction du laboratoire HADES s’est déroulée en deux phases. La première partie a été construite dans les années 1980, considérées comme les années pionnières. À la fin des années 1990, le laboratoire a été agrandi de manière industrielle pour démontrer la faisabilité technique et économique de la construction d’une installation de stockage à grande profondeur dans de l’argile peu indurée et pour évaluer l’impact du creusement sur la sûreté.

Le GIE EURIDICE gère les connaissances et le savoir-faire acquis au fil des ans.

Travail de pionnier dans les années 1980 

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 Congélation de l’argile   Excavation manuelle  Revêtement en béton de la galerie

Le creusement et la construction du premier puits ont débuté en 1980. Jusqu’à 180 mètres de profondeur, ce puits traversait des couches sableuses aquifères, qui ont été congelées au préalable. Cette technique est souvent appliquée lors de la construction d’une mine, pour éviter que le puits ne soit inondé lors du creusement. À cette époque, l’expérience en matière de creusement de galeries dans de l’argile peu indurée à grande profondeur était assez limitée. Les résultats des études géomécaniques indiquaient que l’argile se refermerait assez rapidement au cours du creusement. Pour éviter ce phénomène, la décision a été prise de congeler l’argile jusqu’à une profondeur de 240 mètres. La première galerie a été creusée manuellement dans de l’argile congelée à 225 mètres de profondeur et elle était soutenue par des anneaux en fonte. Au dégel de l’argile, il est apparu que sa vitesse de déformation était relativement faible et que l’on disposait de suffisamment de temps pour installer un soutènement qui empêcherait l’argile de se refermer. En 1984, en guise de test, un puits et une galerie expérimentaux ont été creusés dans de l’argile non congelée. Ici, des blocs de béton ont été utilisés au lieu d’anneaux en fonte. Les blocs de béton se sont avérés tout aussi efficaces et moins chers. Le creusement dans de l’argile non congelée et l’utilisation d’un soutènement en blocs de béton au lieu d’anneaux en fonte ont constitué un progrès important au cours de ces années pionnières.

Après les travaux d’excavation, le puits expérimental a été scellé dans le cadre de l’expérience RESEAL. L’expérience a permis aux chercheurs de démontrer qu’il est faisable d’isoler hermétiquement le puits d’une installation de stockage réelle au moyen d’un matériau présentant les mêmes propriétés favorables que l’Argile de Boom et veillant à ce que les matières radioactives ne puissent s’échapper de l’installation de stockage par cette voie.

En 1987, une deuxième galerie de 66 mètres de long a été creusée dans de l’argile non congelée et soutenue par des blocs de béton. Elle a essentiellement été creusée manuellement, à une vitesse de progression moyenne de 3 mètres par semaine.

Phase industrielle

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Creusement du deuxième puits   Tunnelier Creusement de la galerie de liaison

À la fin des années 1990, le laboratoire a été agrandi de manière industrielle. Le but était de démontrer la faisabilité technique et économique de la construction d’une installation de stockage à grande profondeur dans de l’argile peu indurée. Après la construction du deuxième puits, la galerie de liaison (de 80 mètres de long) a été creusée en six semaines avec un tunnelier. La technique mise en œuvre pour le creusement de la galerie de liaison est comparable à celle utilisée pour le creusement des tunnels de métro. Outre le creusement de l’argile, la pose du revêtement de la galerie s’est également effectuée automatiquement. Cette technique permettait d’atteindre une vitesse de progression moyenne de 3 mètres par jour, une vitesse suffisante pour la construction d’une installation de stockage. La plus grande vitesse de creusement et l’utilisation d’un bouclier de tunnelier découpant dans l’argile une surface lisse sur laquelle les blocs de béton de soutènement s’adaptent parfaitement, veillent en outre à ce que l’argile soit beaucoup moins perturbée que lors du creusement manuel.

En cours de creusement, le comportement mécanique de l’argile dans la zone perturbée a été étudié à l’aide de divers d’instruments de mesure placés dans l’argile à partir de la deuxième galerie (l’ancienne partie) (projets CLIPEX et SELFRAC).

Enfin, en 2007, la galerie PRACLAY, une galerie latérale de la galerie de liaison, a été construite de la même manière. Cette construction a permis de démontrer la possibilité de réaliser un raccord perpendiculaire entre une galerie latérale et la galerie principale. La construction de cette galerie et l’installation d’un renforcement à hauteur du raccord avec la galerie principale constituent la phase 1 de l’expérience PRACLAY.

Film sur la construction du laboratoire HADES