Le 8 octobre, Obayashi Corporation, l'une des quatre principales entreprises de construction au Japon, a annoncé conjointement avec Toray Industries, Inc., Konoishi Corporation et Chemical Construction Co., Ltd. qu'elles avaient développé avec succès un nouveau processus de laminage de feuilles de fibre de carbone appelé "One-Bind Cross" et l'avaient appliqué au projet de renforcement du tunnel de Ryozan sur l'autoroute Tohoku au Japon.
La nouvelle technologie utilise des feuilles de fibre de carbone biaxiales, simplifiant considérablement le processus de construction pour le renforcement du revêtement du tunnel et offrant une toute nouvelle solution pour le renouvellement et l'entretien des infrastructures vieillissantes. Le développement du processus One-Bind Cross® vise à résoudre fondamentalement les goulots d'étranglement en termes d'efficacité des méthodes de renforcement traditionnelles.
Matériau en feuille de fibre de carbone biaxiale très résistante-
La technologie utilise des feuilles de fibre de carbone à double-axe avec un poids unitaire de 200 g/m², une résistance à la traction de 2 900 N/mm² ou plus et un module d'élasticité statique de 245 ± 36 kN/mm². L'utilisation des nouvelles feuilles à poids élevé-permet aux opérations de renforcement d'obtenir le même effet de renforcement que les feuilles traditionnelles à double-couche avec une seule couche de feuille.
Innovation de processus
En réalisant des trous d'imprégnation aux points d'intersection des fibres, il a été assuré que la résine époxy pourrait pénétrer complètement dans le matériau en feuille et dans la surface du béton de revêtement. Cela a considérablement amélioré la force de liaison entre le matériau en feuille et la surface du béton, garantissant ainsi la fiabilité de l'effet de renforcement.
Amélioration de l'efficacité : L'optimisation des processus de construction a obtenu des résultats remarquables.
La technologie One-Bind Cross®, associée à d'autres technologies de protection développées simultanément pour ce projet, a permis d'améliorer considérablement l'efficacité.
Réduction significative des processus de production
L'opération de pose de la feuille a été réduite de deux couches traditionnelles à une seule couche, et le processus a été rationalisé, passant de 11 étapes d'origine à 8 étapes. Dans le même temps, la largeur de la feuille a été augmentée de 500 mm traditionnels à 1 000 mm, réduisant ainsi le nombre d'opérations.
Plate-forme de travail montée sur véhicule-"Flap Lift"
"Flap Lift" fournit une large plate-forme de travail (10,5 mètres de long) pouvant couvrir la moitié de la section transversale-du tunnel. Il peut être déplié et rétracté sur la base d'un gros camion et la construction peut être réalisée en mettant simplement en œuvre un contrôle de la circulation à sens unique sur le tunnel. Le système hydraulique peut positionner la plate-forme à la hauteur et à l'angle optimaux, facilitant ainsi le renforcement du revêtement du tunnel. Les travailleurs peuvent se déplacer librement sur la plateforme, améliorant ainsi considérablement l’efficacité du travail. Lorsqu'il est utilisé en combinaison avec One-Bind Cross®, il peut réduire davantage le nombre d'opérations de contrôle de la circulation, doublant ainsi l'efficacité de la construction.
Système de contrôle de l'environnement de construction "Pinant"
"Pinant" est un système de contrôle environnemental capable de maintenir des conditions de travail optimales même dans un environnement-très humide à l'intérieur d'un tunnel. Sa structure en forme de tente-adhère étroitement au revêtement du tunnel, empêchant l'air extérieur de pénétrer dans la zone de travail. En utilisant l’air en circulation, il maintient la température et l’humidité requises pour les conditions de construction.
Ce système permet d'éviter les défauts de durcissement de la résine époxy utilisée avec One-Bind Cross®, garantissant ainsi la qualité et évitant les retards de progression dus aux temps d'arrêt ou aux reprises.
Exemple d'application : Projet de renforcement du tunnel de Longsen
Le tunnel Ronsen sur l'autoroute Tohoku au Japon est utilisé depuis 1982. Le revêtement en béton et les passerelles d'inspection du tunnel ont tous subi des dommages et des détériorations dus à l'usure liée au vieillissement.
Ce projet de renforcement a non seulement réparé les fissures du béton, effectué des réparations de sections pour les parties endommagées et injecté dans les vides, mais a également posé des patchs en fibre de carbone sur la surface du béton pour améliorer la résistance structurelle du béton de revêtement. La mise en œuvre réussie de ce projet a fourni des références techniques fiables et des démonstrations techniques pour un grand nombre de projets similaires de renforcement de tunnels vieillissants au Japon.
L'équipe R&D a déclaré qu'à l'avenir, elle se concentrerait sur l'amélioration de la résistance de One-Bind Cross® et prévoyait d'étendre son champ d'application des tunnels à des domaines tels que le renforcement sismique des piliers de pont, le renforcement des poutres de tablier de pont et le renforcement sismique de la structure des bâtiments.
Alors que les infrastructures des pays du monde entier entrent généralement dans la phase de « vieillissement », cette technologie innovante fournit non seulement une nouvelle solution pour la maintenance des infrastructures au Japon, mais offre également de précieuses références techniques pour des défis similaires dans le monde entier.