Le protections contre les e ets indesirables de la

Le present sujet concerne essentiellement les di erentes techniques de demolition de construc-tions, leurs avantages et desavantages. Dans le cadre d’operations a l’etranger, le genie militaireest amene a mettre en place des cantonnements. Pour liberer le site du cantonnement, il peuts’averer necessaire de demolir des b^atiments vetustes devenus inutiles. Par ailleurs, l’une desspecialites du Genie consiste en la destruction de ponts et la creation d’obstacles en employantdes explosifs. L’etude des techniques de demolition de constructions presente donc de l’impor-tance dans le cadre du genie d’urgence. A n de mieux comprendre la mise en oeuvre de cesdi erentes methodes, le plan suivant sera adopte dans ce rapport :- la description des methodes de demolition de constructions, leurs avantages et desavantages ;- la mise en exergue des techniques de demolition a l’aide d’engins mecaniques et dedemolition par des explosifs ;- la presentation des mesures de protections contre les e ets indesirables de la demolitiona l’aide d’explosifs.La realisation de ce travail a ete faite fondamentalement a partir d’une recherche documentairesuivie de la redaction proprement dite du rapport.12. Techniques de demolitionDe plus en plus, la complexite des ouvrages a demolir necessite l’adaptation des methodesde demolition. Par ailleurs, les nouvelles methodes de demolition prennent en compte la securitedu personnel devant executer cette t^ache ainsi que les repercussions sur l’environnement. Ene et, les techniques modernes de demolition sont elaborees autour de la securite et de l’environ-nement. Desormais, le terme deconstruction devient plus adapte pour quali er la destruction deb^atiments. Les techniques actuelles regroupent le tri selectif des materiaux, le retrait des gravatset leur decontamination, le deplombage et le desamiantage.4Il existe di erentes methodes de demolition, selon l’emplacement de l’edi ce a demolir (a l’interieurou a l’exterieur), sa hauteur, sa forme, son materiau (beton, beton arme, ouvrage metallique)ou encore l’environnement (contraintes au niveau du bruit, de la poussiere, de vibrations).4Ainsi, la demolition peut ^etre :- manuelle ;- par decoupage ;- par expansion ;- mecanique (avec des engins) ;- a l’aide d’explosifs. 4Les 3 premieres methodes seront abordees dans ce chapitre tandis que les 2 dernieres ferontl’objet des chapitres suivants.2.1 Demolition manuelleLa demolition manuelle d’une construction s’e ectue a partir d’outils tels que des pics, desmasses, des marteaux pneumatiques. On distingue essentiellement 2 techniques de demolitionmanuelle. La premiere, le derasement est une methode de deconstuction verticale descendantec’est-a-dire que l’ouvrage est detruit de haut en bas. Generalement, cette methode est utiliseepour diminuer la hauteur d’un b^atiment (enceinte, tour, muraille, etc) sans intervenir sur lesfondations ou lorsqu’on veut eviter la projection de gravats et de pierres sur les habitations auxalentours. 4A l’inverse, le sapement consiste a demolir manuellement l’ouvrage de bas en haut (techniqueascendante). On commence par saper les bases en realisant une saignee a la base de l’edi ce, et amesure de la progression du sapement, on installe des cales et des etais sous les parties porteusesdu b^atiment, remplacant les parties detruites. Les cales sont ensuite detruites (incendiees si ellessont en bois ou on enroule des c^ables autour qu’on tire) a n de provoquer l’e ondrement dub^atiment. Cette technique est utilisee pour detruire des b^atiments elances (tourelles, cheminees).Contrairement au derasement, le sapement ne peut ^etre mis en oeuvre lorsqu’il y a des habi-tations a proximite en raison du danger permanent qu’il represente (e ondrement de l’ouvragelors de la realisation de la saignee, rupture des c^ables, desequilibre et pivotement de l’ouvrage).De plus il provoque des e ets de vibrations au sol, soue et chutes intempestives de gravats.Par contre, il ne necessite pas un outillage particulier. 422. Techniques de demolition2.2 Demolition par decoupageLa demolition par decoupage est plus precise que la precedente methode. Pour cette raison,elle est utilisee pour delimiter les parties a demolir ou encore pour separer les di erentes compo-santes d’une structure. 5 La structure est a aiblie gr^ace a des series de perforations rapprocheesou en sciant. Arrive alors l’etape du decoupage proprement dit, a l’aide de diamants, de scie oud’eau (hydrodemolition). 42.2.1 Le decoupage au diamantLe diamant etant le materiau le plus dur que l’on puisse trouver (gr^ace a sa structure cristal-line), des diamants synthetiques ont ete mis au point a n d’e ectuer le sciage par abrasion. Lesdiamants synthetiques sont utilises pour le decoupage de materiaux plus durs comme le beton,le granit, le beton arme. Quant aux diamants sertis, ils servent au decoupage des materiauxtendres, plus faciles a travailler comme l’aluminium. 52.2.2 Le decoupage a la scieLa scie au sol est utilisee pour la decoupe de chape ou pour faire des joints de dilatation(generalement utilises pour combler l’espace entre les travees d’un pont). La profondeur desciage peut ^etre reglee jusqu’a 50 cm (ou plus selon le modele de scie). On distingue les scies asol electriques ( gure 2.1) utilisees de preference dans les endroits clos, a l’abri de l’humidite etles scie a sol thermiques ( gure 2.2) pour les chantiers exterieurs. 6Figure 2.1 { Scie au sol electrique FS800-E, tire de 10Figure 2.2 { Scie au sol thermique FS500, tire de 1032. Techniques de demolition2.2.3 Le decoupage a l’eauFigure 2.3 { Hydrodemolition, tire de 11L’hydrodemolition est caracteriseepar la projection d’un puissant jetd’eau contre l’ouvrage a demolir oudecouper. Cette eau peut ^etre pureou gorgee de sable de quartz. L’e-cacite de cette technique reside dansla reduction de la dispersion du jet,en utilisant une buse a l’interieurde la t^ete de decoupe. Cela permetd’atteindre une pression importante(entre 300 et 1000 bars).5Un avantage du decoupage en dehorsde la precision, est l’absence de chocset de vibrations. Cependant, il pro-voque enormement de bruits et les outils de travail sont plut^ot co^uteux. 52.3 Demolition par expansionLa demolition par expansion est basee sur le principe de l’ecartement ou de la disloca-tion. Ideale pour la demolition partielle, la demolition par expansion se fait a l’aide d’ecarteurshydrauliques, de verins hydrauliques ou d’agents expansifs. 42.3.1 Expansion par ecarteurs et verins hydrauliquesLa methode consiste a percer un trou vertical dans le bloc a disloquer. Tout d’abord, lepiston unique du verin est mis en place dans ce trou entre deux coquilles metalliques puisalimente par une pompe hydraulique. Il va disloquer une partie de l’ouvrage par une pousseede 2 500 kN en moyenne. L’ecarteur va alors provoquer des ssures dans le beton, fragilisantainsi toute la structure jusqu’a e ondrement de l’ouvrage. En pratique, les procedes Roc Jacket Darda mettent en oeuvre cette methode (voir Annexe A). 72.3.2 Expansion par agents expansifsGeneralement, l’agent expansif utilise est le mortier a base de chaux vive, on parle souventde mortier expansif. Ce dernier est compose principalement de ciment, d’ adjuvants et de chargesminerales. Cette technique est utilisee dans le cadre de la demolition d’ouvrages sur lesquels lademolition a l’explosif est interdite, tels que les usines petrochimiques, les centrales electriques,les tunnels, les ports, etc. Comme montre dans l’annexe B, le mortier est coule dans des trousverticaux prealablement perces dans la structure de l’ouvrage (trous de 30 a 70 mm tous les 20a 110 cm selon l’ouvrage). La pression appara^t environ 72 heures apres application neanmoins,le processus peut ^etre accelere en inserant une resistance chau ante dans le trou. 7La demolition par expansion a pour avantages, la rapidite, l’absence de vibrations et relativementmoins de poussiere que les autres methodes. Toutefois, elle necessite des forages tres precis etelle n’est praticable sur le beton arme qu’apres sciage des armatures au chalumeau. 743. Demolition avec des enginsmecaniquesEn demolition “mecanique”, 3 techniques sont souvent rencontrees, la methode du godetet du croc, la methode du bulldozer et en n la methode de la pince de demolition. Chacunede ces methodes se distingue par la speci cite de l’engin mecanique, en l’occurrence la pelleutilisee dans la realisation de la deconstruction. Par ailleurs, la demolition mecanique reposesur 3 principes di erents, le premier consiste a peser sur la construction a n de la pousser atomber, le deuxieme est l’operation inverse c’est-a-dire que la construction est tiree par c^ables.La derniere option est le choc, on frappe sur la construction pour ebranler les fondations. 43.1 Methode du godet et du crocFigure 3.1 { Pelle a godet, tire de 12Le nom de cette methode vient du typede pelle hydraulique employe, la pelle a go-det ou a croc a beton. La pelle a godet estutilisee pour detruire les b^atiments bas quiresistent peu a la traction. L’action principaleest appliquee sur un point correspondant aucentre de gravite de l’edi ce. La pelle a go-det est souvent utilisee pour detruire les mursporteurs et les b^atiments en maconnerie (par-paings, briques). De plus, elle presente l’avan-tage de permettre de charger les gravats dansune benne. 4La pelle a croc, quant a elle, va ^etre utiliseepour les demolitions secondaires, c’est-a-direqu’elle sert a detruire les blocs tombes au solou separer la ferraille du beton. 43.2 Methode du bulldozerPour cette methode, la lame du bulldozer est orientee pour pousser la structure a n dela faire tomber. Tout comme la pelle a godet, les bulldozers sont ideals pour les b^atiments enparpaings ou en brique et permettent le chargement des gravats dans une benne. En revanche,on ne peut avoir recours a cette technique sur les b^atiments de moins de 3 metres de haut. 453. Demolition avec des engins mecaniques3.3 Methode de la pince de demolitionLa pince de demolition utilise le troisieme principe de demolition mecanique, ebranler lesfondations par choc. Cependant elle peut egalement ^etre employee pour broyer des pieces debeton etroites. La pince est montee sur une pelle de chantier et equipee de m^achoires. Il existe2 formes di erentes de m^achoires selon l’usage qu’on en fait. En e et, les m^achoires universellesen U ( gure 3.2) sont pour les demolitions legeres et moyennes (destruction de beton fortementarme, decoupe de pro les en acier, fragmentation et separation des matieres). Les m^achoiresuniverselles coupe acier en S ( gure 3.3) sont, quant a elles, utilisees pour demolir les b^atimentsdont la structure est en acier ou pour fragmenter et separer des materiaux. 4Figure 3.2 { Pince en U, tire de 13Figure 3.3 { Pince en S, tire de 1464. Demolition a l’explosifDe nos jours, la demolition a l’aide d’explosifs est la methode la plus adaptee lorsque l’ou-vrage a demolir est haut de plus de 20 m, ou lorsqu’il s’agit d’un pont. En e et, la demolition al’explosif revient dans ce cas, moins dangereuse et moins co^uteuse qu’une autre methode. Toute-fois, cette methode necessite la ma^trise des connaissances concernant les explosifs (lois physiquesliees a la dynamique des chutes et la resistance mecanique des materiaux). Le r^ole de l’ingenieurconsiste donc a determiner la quantite de charge a mettre dans la cha^ne pyrotechnique a nd’assurer la destruction de la structure tout en respectant les mesures de securite. Les chargesactuelles sont constituees de cartouches (explosif preemballe) et elles sont soit concentrees, al-longees ou perforantes a e et dirige. Selon l’e et recherche, l’entrepreneur choisit le type d’ex-plosif souhaite entre les explosifs brisants (explosifs nitres tels que la nitroglycerine ou nitratescomme le nitrate d’ammonium) et les explosifs progressifs (par exemple la poudre noire). 8Il est a noter que les explosifs progressifs se situent entre les poudres et les brisants, les poudresetant concues pour un regime de deagration, c’est-a-dire une combustion subsonique. Les ex-plosifs progressifs par contre, suivent le regime de detonation supersonique (de 2 000 a 3 500m/s) tout comme les explosifs brisants qui detonent de 4 000 a 9 000 m/s pour la plupart. 1Par ailleurs, il existe di erents moyens de mise en oeuvre des charges. On retrouve entre autres,la charge appliquee et la charge creuse. Comme son nom l’indique, la pose d’une charge appliqueeconsiste a appliquer sur une face de la partie de l’ouvrage a demolir, une ou plusieurs chargesqu’on recouvre d’argile (voir Annexe C). D’un autre c^ote, les charges creuses a la base utiliseespour percer des blindages de char sont employees pour creer des points faibles dans un ouvragedestine a ^etre demoli (voir Annexe D). 3On distingue plusieurs techniques de demolition a l’explosif.4.1 Les foudroyagesCette technique presente plusieurs variantes. Entre autres, le foudroyage lent qui revienta e ondrer le b^atiment sur lui-m^eme. En ce qui concerne le foudroyage ultra rapide, il estcaracterise par une vitesse elevee d’encha^nement des mises a feu. On retrouve egalement lefoudroyage en tonneau qui consiste a placer des explosifs qui “poussent”, de l’interieur et ami-hauteur, les parois du b^atiment a demolir (voir Annexe E). 84.2 La charniereCette methode consiste en un basculement de l’edi ce au moyen d’une charniere basse, apresouverture a l’explosif d’un coin avant. Elle a pour desavantage, la lenteur des decoupes. 84.3 Le basculement a charniere hauteLe basculement a charniere haute est obtenu en posant des dynamites sur la partie bassed’un coin de l’edi ce (voir Annexe E). Apres ouverture, la partie situee au-dessus des explosions,74. Demolition a l’explosifbascule vers l’avant en s’appuyant sur un talon arriere appele  charniere . 84.4 Les mesures speci ques de protectionCertaines contraintes sont liees au minage des elements a dynamiter. Le contr^ole qualitede la mise en uvre des explosifs sur les parties minees devra ^etre e ectue par des mineurscon rmes et sous la surveillance d’un ingenieur des mines. Le r^ole du responsable de qualiteconsiste a suivre et veri er les etapes de preparation des charges a l’exterieur des trous, la miseen place des charges dans les trous, les bourrages des trous apres mise en place de l’explosif, laqualite de la mise en uvre des cosses relais du circuit electrique de mise a feu et la resistanceelectrique des lignes des detonateurs. 8Il faut formellement eviter, le contact des tiges de detonateurs ainsi que les lignes de tir avecdes objets metalliques (grillage, armature en acier, conduites, etc). Les mesures de securite sontd’application avant l’explosion (stockage), pendant la manipulation des explosifs et au momentde l’explosion (projection de materiaux, eboulements). 8Un aspect fort important des travaux de demolition, quelle que soit la methode utilisee, concernela protection du personnel. Allant du bruit (machines, chocs) a la projection de materiaux, lessources de danger sont nombreuses sur un chantier. Il est donc de la responsabilite individuelleet de celle de l’entrepreneur d’assurer le port des moyens de protection. On retrouve, le casquede securite, les bottes de securite, les gants de cuir ou de toile, les lunettes et combinaisonsde travail. Par ailleurs, certains travaux requierent des protections homolguees speci ques. Endehors de celles citees precedemment, on a, les protections pour l’oxycoupage (lunettes neutres,gants, tablier et couvre-bottes en cuir). Lorsque l’air ambiant contient beaucoup de poussiereou des degagements de fumees, le port du masque couvrant bouche et nez ou des ecrans faciauxa masque incorpore, est obligatoire. 985. ConclusionLa demolition de construction s’est modernisee au l des annees en fonction des exigencesenvironnementale et securitaire. Plusieurs techniques ont ete developpees dans le respect del’environnement mais aussi de la securite des ouvriers et des personnes vivant autour d’unchantier. Ce rapport n’est pas une liste exhaustive de ces techniques mais il reprend la plupartde celles qui sont utilisees de nos jours. Chacune de ces methodes presente des avantages etdesavantages dont il faut tenir compte lors du choix de la methode de deconstruction. Gr^ace ason materiel et ses connaissances techniques, notamment en matiere d’explosifs, le genie militaireemploie une grande variete de methodes de demolition. Specialise dans la destruction des pontset la creation d’obstacles pour faciliter les manoeuvres des troupes au sol, le Genie a davantagerecourt a la demolition a l’aide d’explosifs. Il est donc necessaire qu’il ma^trise toutes les mesuresde securite relatives a l’emploi d’explosifs.9