Des tunneliers Rexy et Renny à notre véritable vedette Diggy Scardust et maintenant notre dernière paire Libby et Corkie, quelle merveille d’ingénierie essentielle à la construction des transports en commun. Mais saviez-vous que ces machines de pointe peuvent retracer leurs origines à plus de 200 ans et qu’elles ont été directement inspirées par la nature? Ou que l’innovation dans le creusement de tunnels au Canada a changé l’industrie pour toujours? 

Creusons un peu plus sur le sujet.  

Le bouclier de tunneliers 

Au début des années 1800, l’ingénieur anglo-français Marc Isambard Brunel voulait réaliser ce qui semblait impossible à l’époque : construire un tunnel sous-marin. Bien qu’il existe des légendes autour du tunnel babylonien sous le fleuve de l’Euphrate, aucune preuve matérielle ne se trouve, ne laissant aucun précédent sur lequel il puisse s’appuyer. Mais là où l’humanité peinait, la nature détenait la réponse.  

Brunel a autrefois travaillé dans un chantier naval et, dans une lettre, a évoqué le travail d’un animal qui perçait les coques en bois submergées des navires. Son comportement a directement inspiré son « bouclier de tunneliers. » Breveté en 1818, c’est le premier chapitre de l’histoire des tunneliers. 

Sa création a permis aux travailleurs d’excaver en toute sécurité pendant que les maçons posent le revêtement du tunnel de protection. L’ingénieur sud-africain James Greathead l’a perfectionnée. 

Greathead developed ideas still used in tunneling today, like the use of sprayed concrete (shotcrete) and pre-cast tunnel lining. His work was vital to completing London’s first Tube tunnel, earning him the nickname, the father of The Tube. 

Mécanisation de la méthode 

Bien que les techniques de creusement avançaient, l’excavation demeurait une tâche pénible et dangereuse, surtout avec les premiers outils mécaniques et explosifs. Les premières tentatives de creusement mécanisé échouaient souvent lors des essais. Mais à la fin des années 1800, l’officier britannique Frederick Beaumont a réussi. 

Ses machines ont creusé 3 700 mètres lors d’une tentative de creuser un tunnel entre l’Angleterre et la France. Elles étaient fiables et rapides, aussi, creusant 15 à 25 mètres par jour.  

Entrer dans l’histoire à la rivière Humber 

L’innovation des tunneliers allait presque s’arrêter pendant près d’un siècle à ce stade. Les machines complexes et coûteuses n’ont pas beaucoup été utilisées en dehors de l’industrie minière. Mais c’est l’ingénieur minier James Robbins qui a défini le tunnelier moderne en creusant les tunnels du barrage Oahe dans le Dakota du Sud. 

Sa machine, appelée la Taupe, utilisait des crampons et des disques de coupe avec tête rotative pour creuser des tunnels. Et à sa grande joie, elle a été extrêmement réussie. 

Le premier véritable tunnelier moderne a été créé. Et Robbins a fini par perfectionner sa machine sur le sol canadien.  

En 1956, la « Taupe » fut chargée de creuser le tunnel d’égouts de la rivière Humber à Toronto. La roche dure du chantier cassait et usait les pointes de la face coupante, forçant des arrêts fréquents pour les remplacer. Les coûts et frustrations ont poussé Robbins à retirer complètement les crampons. Et il s’est avéré que les disques de coupe avaient fait le vrai travail depuis le début. 

Robbins a aussi intégré un système de godets et un convoyeur pour automatiser et accélérer l’excavation. 

Une percée dans le creusement de tunnels au Canada 

À ce stade, les tunneliers avaient perfectionné le creusement. Mais le revêtement d’un tunnel excavé nécessitait toujours un levage lourd. Les tunneliers modernes peuvent poser des segments préfabriqués pendant qu’ils creusent. Mais comment avons-nous atteint ce point? Vous pouvez remercier un Canadien.    

En 1978, Richard Lovat, un Italo-Canadien, a breveté le « one-armed bandit », un appareil pour mécaniser la pose de la gaine de tunnel. Un an plus tôt, il l’avait utilisé en creusant le tunnel d’égout de Neebing-Mc Intyre à Thunder Bay. C’est une innovation canadienne qui a établi une nouvelle norme pour les tunneliers à l’avenir. 

Présent et avenir des tunneliers 

Les tunneliers sont l’un des outils les plus importants dans creusement et l’excavation de tunnels à travers le monde. Des innovations passionnantes comme les tunneliers à zéro émission sont en cours de développement. Il existe même des tunneliers qui utilisent des découpeurs plasma au lieu de disques de coupe. Pour chaque type de sol, de la roche dure au sol mouillé sous l’eau, il existe un tunnelier spécialement conçu pour cela. 

Chez Metrolinx, nous utilisons ces géants pour les travaux sur le TLR d’Eglinton Crosstown, le prolongement vers l’ouest de la ligne Eglinton Crosstown, le prolongement de la ligne de métro vers Scarborough, le prolongement vers le nord du métro Yonge et le métro de la ligne Ontario.    

Les tunneliers sont parmi les outils les plus puissants qui nous permettent de relier les communautés alors que nous travaillons à construire et à étendre le transport en commun à travers la région.