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Un joyau technologique dans son écrin de béton

-Robert Arnoux

Tandis qu'une pompe coule le béton du premier radier (au premier plan) les coffrages sont en place, à l'autre extrémité de la fosse, pour le coulage des murs de soutènement. (Click to view larger version...)
Tandis qu'une pompe coule le béton du premier radier (au premier plan) les coffrages sont en place, à l'autre extrémité de la fosse, pour le coulage des murs de soutènement.
360 000 tonnes — c'est la masse de l'Empire State Building et, à peu de choses près, celle du Complexe Tokamak qui abritera la machine ITER et ses dépendances. Le 9 août dernier, aux premières lueurs de l'aube, on a coulé le premier béton du radier sur lequel reposera cette installation hors normes.

Lorsqu'il sera parachevé d'ici la fin de l'année, ce radier couvrira toute la surface de la « fosse d'isolation sismique » qui constitue fondations du Complexe Tokamak. Six mois de travail, entre août 2010 et février 2011, ont été nécessaires pour réaliser cette excavation, profonde de 17 mètres et d'une superficie totale de 12 000 mètres-carrés.

Le coulage du béton est une opération délicate. Depuis les angles de la fosse, on progresse par « plots » d'environ  600 mètres-carrés chacun, lesquels, une fois joints, formeront une dalle uniforme, épaisse de 1,5 mètres et « armée » de quelque 3 000 tonnes de ferraillage. Vingt-et-un plots doivent être successivement réalisés pour couvrir toute la surface de la fosse.

Si les projecteurs du chantier s'allument dès avant l'aube les jours de coulage, c'est que l'opération, qui nécessite une dizaine d'heures de travail, doit être réalisée de manière continue. La qualité et la durabilité du radier en dépendent : le gros-œuvre d'une installation nucléaire doit être garanti 70 ans.

Sur ce premier radier, qui repose sur le socle rocheux de la fosse, des colonnes, hautes de 1,70 mètres et solidement arrimées au ferraillage, sont progressivement positionnées. Il y en aura au total 493, qui serviront de support aux patins parasismiques de l'installation.

Ben Slee (à droite), adjoint au chef de projet pour la construction et l'alimentation électrique, et Mahaboob Basha Syed, responsable technique des patins parasismiques, vérifient l'une des 493 colonnes sur laquelle le béton d'ancrage est en cours de séchage. (Click to view larger version...)
Ben Slee (à droite), adjoint au chef de projet pour la construction et l'alimentation électrique, et Mahaboob Basha Syed, responsable technique des patins parasismiques, vérifient l'une des 493 colonnes sur laquelle le béton d'ancrage est en cours de séchage.
De forme carrée (90 cm par 90), épais d'une vingtaine de centimètres, ces patins sont constitués d'une alternance de plaques d'acier et de couches d'élastomère. Flexibles, pris en sandwich entre le premier radier et un deuxième, qui constituera le véritable « plancher » de l'installation, les patins sont conçus pour filtrer les secousses que générerait un hypothétique événement sismique.

ITER a été dimensionné pour résister à ce que les experts appellent « le séisme maximum historiquement plausible » — un événement hypothétique dont les paramètres, renforcés d'une forte marge de sécurité, ont été définis par l'analyse de séismes effectivement survenus dans la région, comme celui de Manosque en 1708 ou de celui de Lambesc en 1909. Les traces géologiques d'un « paléo-séisme », remontant à un passé beaucoup plus lointain (10-25 000 ans) ont également été prises en compte dans les calculs.
Plus exactement, explique Laurent Patisson, le chef de section des bâtiments nucléaires d'ITER, les  patins « filtrent la fréquence des accélérations qu'un séisme communiquerait au terrain sur lequel repose le bâtiment » et garantissent que sa structure ne sera pas affectée.

Solidaires des colonnes, les 493 patins parasismiques, supportent donc le plancher sur lequel reposent le tokamak ITER et ses deux « dépendances », le Bâtiment Tritium et le Bâtiment Diagnostics. Ce « radier de l'installation », dont la mise en place devrait intervenir au mois d'avril 2012, est aussi épais (1,5 m) que le  « radier de la fosse » et tout aussi lourdement armé : quelque 2 500 tonnes de ferraillage seront noyées dans ses 15 000 mètres-cubes de béton.
Un tel dispositif — patins sur colonnes en sandwich entre deux radiers armés — se retrouve dans de nombreuses installations nucléaires, notamment sur le réacteur de recherche Jules-Horowitz (RJH) en cours de construction au CEA-Cadarache.

Le coulage des murs de soutènement a commencé le 17 octobre. L'opération durera jusqu'au mois de février 2012 et nécessitera 5 800 mètres-cubes de béton. (Click to view larger version...)
Le coulage des murs de soutènement a commencé le 17 octobre. L'opération durera jusqu'au mois de février 2012 et nécessitera 5 800 mètres-cubes de béton.
En ménageant un espace d'à peu près 1,90 m de hauteur entre les deux radier, cet agencement facilite l'inspection et permettrait, le cas échéant, de procéder sans difficulté au remplacement d'un patin défaillant.

« Le dispositif sera inspecté régulièrement, poursuit Laurent Patisson, et des essais seront réalisés en continu sur des échantillons et sur des plots spécimens. On surveillera de très près l'évolution de l'élastomère. Les études de vieillissement accéléré auxquelles nous avons procédé nous permettent de bien cerner l'évolution des paramètres mécaniques des patins sur une durée de 70 ans. »

Le radier de la fosse d'isolation sismique étant bientôt réalisé, il s'agit maintenant d'en dresser les murs de soutènement : cette opération, qui nécessite de « couler » 5 800 mètres-cubes de béton, a commencé le 17 octobre et va se poursuivre jusqu'au mois de février 2012. Physiquement liés au radier, d'une épaisseur de 1,5 mètres à la base et de 0,5 mètres au sommet, ces murs s'élèveront à une hauteur de 15 mètres.

Comme une boîte sans couvercle, sur le fond de laquelle on aurait disposé un épais matelas, ces fondations accueilleront les trois composantes du Tokamak Complex — le cœur de l'installation ITER —, dont la construction devrait commencer courant 2012.

Ou — image peut-être mieux appropriée au caractère exceptionnel du projet: comme un écrin de béton sur lequel reposera un joyau technologique de la taille de l'Arc de Triomphe...



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