Fin 2018, la production de houille allemande a été arrêtée. Toutefois, le changement structurel est loin d’être achevé. Non seulement dans l’exploitation minière active, mais aussi bien audelà, le pompage de l’eau de mine reste nécessaire et fait donc partie des tâches éternelles de l’entreprise RAG Aktiengesellschaft.

Le concept des eaux de mine RAG pour la région de la Ruhr comprend trois éléments essentiels pour maîtriser cette tâche : la montée partielle de l’eau de mine, la réduction des sites de pompage et la conversion des systèmes souterrains de rétention de l’eau de mine en exploitations de puits de surface. Pour transformer les puits en fontaines, on utilise pour la première fois une plateforme de bétonnage suspendue au câble porteur installée dans le puits, avec un système de coffrage grimpant.

Contrairement à l’évacuation souterraine classique des eaux avec des chambres de pompage, la nouvelle technologie ne nécessite pas l’entretien d’une infrastructure souterraine. À l’avenir, l’eau de la mine sera acheminée par les voies de raccordement souterraines des anciennes mines vers quelques sites, les stations d’eau centrales (ZWH), et y sera remontée. Les puits sont équipés de tubes de gainage pour la rétention d’eau du puits, ce qui permet aux pompes submersibles d’atteindre le niveau d’eau par le haut.

Comme il est techniquement impossible d’utiliser des tubes de gainage dans certains puits destinés à contenir les eaux de puits, la RAG a chargé un bureau d’études de réaliser une étude de faisabilité sur d’autres méthodes de construction pour la fabrication d’un tube de puits dans des puits. L’étude a montré que la technique du coffrage grimpant est un moyen approprié pour remplir partiellement les puits et qu’elle peut être utilisée à la fois pour l’évacuation de l’eau courante et le maintien de la ventilation principale des mines.

Cependant, la technique de coffrage grimpant généralement utilisée dans la construction de bâtiments a posé un tout nouveau défi pour les ingénieurs en termes de profondeur et de dimensions. C’est pourquoi la RAG et le bureau d’études ont développé, en collaboration avec les experts de PASCHALWerk G. Maier GmbH, le fabricant de coffrage spécialisé dans les coffrages spéciaux, un tout nouveau système de coffrage grimpant spécialement conçu pour les puits. (ill. 1)

Après un essai réussi de bétonnage en surface sur le site de la ZWH Haus Aden (ill. 2/3), la construction spéciale a été réalisée pour la première fois dans le puits « Fürst Leopold » prévu pour l’évacuation des eaux de puits. Là, le puits 1 d’une profondeur d’environ 900 mètres a été rempli d’environ 18 000 m³ de béton spécial à partir d’une profondeur de 670 mètres jusqu’à la limite supérieure du terrain.

Le système de coffrage grimpant développé par PASCHAL se compose de trois éléments de coffrage en acier qui sont reliés entre eux de manière mobile par des cales de décoffrage et forment un tube de sept mètres de long. Le coffrage a un poids total de neuf tonnes et une absorption de pression admissible du béton frais de 100 kN/m². Contrairement au domaine d’application classique, ce coffrage fonctionne en sens inverse, c’estàdire que le bétonnage s’effectue entre le coffrage intérieur et la paroi du puits. Le point de départ des travaux de bétonnage dans le puits est une plateforme de coffrage (ill. 4) constituée de poutres d’acier massives, qui a été assemblée sous terre et solidement ancrée dans la roche environnante. La plateforme de coffrage est la condition de base pour que le béton durcisse en une colonne stable et autoportante. Les éléments de coffrage pour le coffrage du puits fini ont également été assemblés sur la plateforme de coffrage souterraine.

La stabilité positionnelle du système de coffrage grimpant est assurée par une plateforme de bétonnage intérieure de douze mètres de haut (ill. 1). Les travailleurs accèdent à la plateforme de bétonnage par une cage d’accès pouvant traverser la totalité de la plateforme et servir de dispositif de sauvetage en cas d’urgence. Le mécanisme de décoffrage (ill. 5) est actionné à partir du niveau de travail supérieur de la plateforme de bétonnage. Ce mécanisme est essentiel pour la fonctionnalité du système de coffrage grimpant et fonctionne grâce à un mécanisme conçu par PASCHAL pour ouvrir et fermer le coffrage.

En raison du risque d’explosion dans le puits, le mécanisme de décoffrage doit être actionné manuellement. Ici, le diamètre du coffrage des puits est réduit de 2,70 m à 2,66 m avec les cales de décoffrage par l’intermédiaire d’un système de tirants pouvant être actionné par des broches. Le décoffrage par le système de réglage mécanique ne prend que quelques minutes, de sorte que le coffrage est à nouveau prêt pour le bétonnage du cycle suivant après le repositionnement. Il est ainsi possible d’effectuer des cadences de bétonnage allant jusqu’à cinq mètres tous les 2‐jours. A partir de l’ancien puits d’un diamètre de 6,50 mètres, un tube de puits d’un diamètre de 2,70 mètres est créé, qui pourra par la suite recevoir deux pompes submersibles pour la rétention de l’eau de puits.

Début 2019, le remplissage de puits au puits Fürst Leopold a été achevé avec succès après environ 160 cycles de bétonnage et l’unité grimpante avec le coffrage du puits a de nouveau « vu le jour ». Après le bétonnage réussi de « Fürst Leopold » à Dorsten, les coffrages de puits PASCHAL seront désormais également utilisés sur d’autres sites de drainage.


Pour plus d’informations : www.paschal.com

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