Brevet FR3034451A1 — publié le 20161007

Elément de construction pour la réalisation d'un tunnel, tunnel comprenant un tel élément et procédés de fabrication d'un tel élément et d'un tel tunnel Domaine technique de l'invention L'invention concerne la réalisation de tunnels, en particulier de tunnels souterrains, et les éléments de construction de tels tunnels. État de la technique Dans le domaine des tunnels, une cavité est, en général, creusée sous terre, puis un tunnel est formé dans cette cavité en utilisant des voussoirs. Les voussoirs correspondent à des éléments constitutifs d'une section annulaire du tunnel, une fois assemblés entre eux. Lorsqu'on creuse la cavité dans le terrain, on modifie l'équilibre du terrain et celui-ci exerce des poussées plus ou moins intenses qui tendent à fermer la cavité ainsi créée, on appelle ce phénomène « la convergence du terrain ». On peut citer la demande de brevet français FR1200989, qui divulgue un système d'amortissement de la convergence d'un terrain comprenant un revêtement recouvrant une paroi externe d'un tunnel et qui comprend des dispositifs munis chacun d'un trou débouchant. Ces dispositifs à trou débouchant créent un espace libre au sein du revêtement, noté volume résiduel, qui participe, notamment, à l'amortissement de la convergence du terrain. En particulier, la poussée du terrain a tendance à occuper le volume résiduel, c'est-à-dire le volume laissé inoccupé par les dispositifs, ce qui permet d'amortir la poussée. Mais pour réaliser le revêtement, on doit injecter les dispositifs dans un espace délimité entre la paroi externe du 3034451 2 tunnel et la paroi interne du terrain. Cependant, lors de la construction du tunnel, des éléments du terrain peuvent s'agglutiner dans l'espace délimité et faire obstacle à l'injection des dispositifs, ce qui peut empêcher de disposer les dispositifs de façon homogène autour de la paroi externe du tunnel. 5 On peut également citer la demande de brevet britannique GB 2013757 et le brevet américain US 4363565 qui divulguent un procédé de réalisation d'un tunnel à partir de voussoirs préfabriqués en béton. Avant d'être utilisé pour la réalisation du tunnel, chaque voussoir préfabriqué en béton comporte une 10 couche d'un matériau compressible, telle une mousse de polyéthylène, collée sur la surface extérieure du voussoir. Mais la mousse peut être endommagée lors du stockage ou du transport du voussoir, ce qui peut entraîner une perte de ses propriétés mécaniques de compression et de déformation. En outre, il est difficile de coller la mousse pour la rendre 15 solidaire au voussoir. Il est donc intéressant de fournir un élément de construction adapté à la réalisation des tunnels, et un tunnel réalisé à partir d'un tel élément, et en particulier de fournir des procédés de fabrication d'un tel élément et d'un tel 20 tunnel. Objet de l'invention Un objet de l'invention consiste à palier les inconvénients cités ci-avant et en 25 particulier à fournir un moyen facile à réaliser et à mettre en oeuvre pour amortir la convergence d'un terrain exercée sur un tunnel. Un autre objet de l'invention est de fournir un moyen pour garantir les propriétés mécaniques d'amortissement de la convergence d'un terrain d'un 30 élément de construction lors de son stockage ou son transport. 3034451 3 Selon un aspect, il est proposé un élément de construction pour la réalisation d'un tunnel, comprenant une première couche incompressible en béton et une deuxième couche compressible solidaire de la première couche pour former un élément de construction préfabriqué monobloc configuré pour être 5 intégré dans une section du tunnel. La deuxième couche comporte un matériau comprenant des granulats agrégés par un liant, et des cavités noyées au sein du matériau. 10 Ainsi, on fournit un élément de construction préfabriqué adapté pour réaliser une section d'un tunnel. Un tel élément de construction monobloc est facile à manipuler et on peut contrôler sa fabrication de manière à obtenir une section de tunnel homogène, afin de maîtriser le comportement du tunnel face à la convergence du terrain. En outre, les cavités formées au sein du 15 matériau déterminent la compressibilité de la deuxième couche. En d'autres termes, les cavités permettent au terrain de converger et de décharger les contraintes exercées sur la première couche. Par ailleurs, les cavités étant noyées dans le matériau, elles sont protégées lors du stockage de l'élément de construction afin que l'élément de construction conserve ses propriétés de 20 compressibilité lors de son utilisation dans une section de tunnel. Le liant peut comporter un ciment. L'agrégation des granulats avec du ciment permet d'obtenir un mortier 25 comme matériau de la deuxième couche. Le mortier est particulièrement adapté pour se solidariser à la première couche de béton, tout en permettant au terrain de converger et de décharger les contraintes exercées sur la première couche. On évite ainsi d'utiliser une pellicule adhésive pour solidariser les deux couches de l'élément préfabriqué monobloc. En outre, le 30 mortier est résistant aux chocs et permet de protéger les cavités de la deuxième couche lors du transport de l'élément de construction, tout en 3034451 4 conservant les propriétés mécaniques de compressibilité et de déformation de l'élément de construction. La deuxième couche peut comporter une pluralité de dispositifs noyés au 5 sein du matériau, chaque dispositif ayant un corps solide délimitant au moins un espace libre fermé. Le corps solide des dispositifs peut être réalisé en céramique ou en matière plastique. 10 La deuxième couche peut comporter une pluralité de pièces noyées au sein du matériau, chaque pièce ayant un corps solide poreux muni de plusieurs trous débouchants et de plusieurs espaces libres fermés. 15 La deuxième couche peut également comporter un composé générant un gaz au sein du matériau formant les cavités. Selon un autre aspect, il est proposé un tunnel situé à l'intérieur d'une cavité creusée dans un terrain, au moins une section du tunnel étant réalisée à 20 partir d'au moins un élément de construction à deux couches tel que défini ci- avant. Selon encore un autre aspect, il est proposé un procédé de réalisation d'un élément de construction pour la réalisation d'un tunnel, comprenant les 25 étapes suivantes : - réaliser une première couche incompressible en béton ; et - réaliser une deuxième couche compressible solidaire de la première couche pour former un élément de construction préfabriqué monobloc configuré pour être intégré dans une section du tunnel. 30 3034451 5 Dans ce procédé, on réalise la deuxième couche à partir d'un matériau comprenant des granulats agrégés par un liant, et de cavités noyées au sein du matériau. 5 On peut noyer, au sein du matériau, des dispositifs ayant chacun un corps solide délimitant au moins un espace libre fermé. On peut également réaliser les cavités à partir d'une injection d'un gaz au sein du matériau. 10 Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de réalisation d'un tunnel comprenant les étapes suivantes : - former une cavité dans un terrain à l'aide d'un tunnelier ; et - former des sections du tunnel situées à l'intérieur de la cavité, au moins 15 une section étant réalisée à partir d'au moins un élément de construction à deux couches tel que défini ci-avant, au fur et à mesure de l'avancement du tunnelier. Description sommaire des dessins 20 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation et de mise en oeuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : 25 - la figure 1, représente schématiquement une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un tunnel selon l'invention ; - la figure 2, illustre de façon schématique un mode de réalisation d'un élément de construction selon l'invention ; - les figures 3, 5, et 7, illustrent schématiquement des modes de réalisation 30 d'un élément de construction intégré dans un tunnel et dans un état initial avant convergence du terrain ; 3034451 6 - les figures 4, 6, et 8 illustrent schématiquement respectivement les modes de réalisation des figures 3, 5 et 7 dans un état d'équilibre après convergence du terrain ; - la figure 9, illustre schématiquement une vue en perspective d'un mode 5 de réalisation d'un dispositif muni d'une cavité fermée ; - la figure 10, illustre schématiquement une vue en coupe du dispositif de la figure 9 ; - la figure 11, illustre schématiquement une vue antérieure gauche du dispositif de la figure 9 ; 10 - les figures 12 à 16, illustrent schématiquement les principales étapes d'un mode de mise en oeuvre d'un procédé de réalisation d'un élément de construction ; et - la figure 17, illustre de façon schématique une vue en coupe d'un tunnelier réalisant le tunnel de la figure 1. 15 Description détaillée De manière générale, bien que la présente invention procure des avantages particuliers dans le domaine des tunnels, elle est aussi applicable à tout 20 système qui est réalisé dans une cavité souterraine et qui est configuré pour résister à la convergence du terrain, par exemple des réceptacles ou cuves partiellement ou totalement enterrés. Sur la figure 1, on a représenté un tunnel 1 réalisé dans une cavité 2 creusée 25 dans un terrain 3, en d'autres termes un tunnel sous-terrain. Le tunnel 1 peut être ouvert et avoir une forme de U renversé, il peut également être fermé et avoir une forme ovoïde, ou toute autre forme. Préférentiellement, le tunnel 1 a une forme globalement tubulaire. Le tunnel 1 comprend des sections 4 situées au sein de la cavité 2. Au moins une section 4, et de préférence 30 chaque section 4, est réalisée à partir d'éléments de construction 5 assemblés entre eux. Au moins un élément de construction 5 comprend une 3034451 7 première couche 6 incompressible en béton. Par exemple, lorsque les sections 4 du tunnel 1 ont une forme annulaire, la première couche 6 a une forme d'un hexaèdre incurvé. En outre, l'élément de construction 5 comporte une deuxième couche 7 compressible solidaire de la première couche 6 pour 5 former un élément de construction 5 préfabriqué du type monobloc, comme illustré à la figure 2. La deuxième couche 7 étant solidaire de la première couche 6, elle épouse la forme de la première couche 6. Ainsi, l'élément de construction 5 est configuré pour être intégré dans une section 4 du tunnel 1. Lorsque les première et deuxième couches 6, 7 ont une forme hexaédrique 10 incurvée, l'élément de construction 5 forme alors un voussoir à partie compressible 7. L'élément de construction 5 est préfabriqué, c'est-à-dire qu'il est réalisé avant la réalisation du tunnel 1. En d'autres termes, on réalise préalablement l'élément de construction 5, puis on assemble plusieurs éléments de construction 5 entre eux de manière à réaliser une section 4 du 15 tunnel 1. Ainsi, on s'affranchit de réaliser un revêtement d'amortissement par injection de matière entre un voussoir et le terrain 3. En effet, l'élément de construction 5 incorpore préalablement une couche compressible 7, et a donc une propriété mécanique amortisseur intégrée. Par ailleurs, on entend par élément monobloc, un élément déplaçable qui conserve son intégrité 20 physique et ses propriétés mécaniques lors de son transport, par exemple lorsqu'on déplace l'élément depuis sa zone de fabrication vers l'endroit de la section 4 du tunnel 1 où il est placé. En d'autres termes, l'élément de construction 5 est configuré pour être intégré dans une section 4 du tunnel 1, et en particulier dans une section 4 qui est en cours de réalisation. 25 On a illustré aux figures 3 à 8, différents modes de réalisation de l'élément de construction 5. De façon générale, la deuxième couche 7 comporte un matériau 11 comprenant des granulats agrégés par un liant, et des cavités 51 à 55 noyées au sein du matériau. Le liant permet d'agglomérer les 30 granulats pour obtenir un matériau 11 compact. Le matériau 11 compact permet, notamment, de fournir des propriétés de résistances mécaniques à 3034451 8 la deuxième couche 7. Les cavités 51 à 55 permettent, quant à elles, de rendre la deuxième couche 7 compressible, c'est-à-dire que l'épaisseur E de la deuxième couche 7 peut diminuer lors de la convergence du terrain 3. 5 Dans l'état initial, le terrain 3 exerce une pression de convergence initiale sur le tunnel 1. Du fait des mouvements du terrain 3, celui-ci va avoir tendance à converger vers l'intérieur de la cavité 2. Cette convergence du terrain 3 va augmenter la pression exercée sur la deuxième couche 7. Sous l'effet de cette augmentation de pression, le matériau 11 va prendre la place des 10 cavités 51 à 55, et la deuxième couche 7 va se déformer. Ainsi, la déformation de la deuxième couche 7 compressible va permettre un rapprochement progressif du terrain 3 vers l'intérieur du tunnel 1, jusqu'à ce que le terrain 3 occupe un état d'équilibre. Dans l'état d'équilibre, la pression de convergence est inférieure à la pression initiale. La deuxième couche 15 compressible 7 permet donc d'amortir la convergence du terrain 3 jusqu'à un état d'équilibre pour lequel la pression de convergence est supportée par l'élément de construction 5, c'est-à-dire que la première couche incompressible 6 ne se déforme pas sous la pression de convergence à l'équilibre. 20 L'épaisseur E de la deuxième couche 7 est choisie en fonction de l'amortissement de la convergence du terrain 3 que l'on souhaite obtenir. En particulier l'épaisseur E est choisie en fonction du déplacement du terrain 3, par rapport à sa position initiale, qui peut être supporté par l'élément de 25 construction 5. Dans la position initiale, le terrain 3 est à une distance initiale F, comme illustré sur la figure 1, de la surface externe de la deuxième couche 7. La distance initiale F correspond à l'épaisseur de l'espace libre F. En outre, l'épaisseur E dépend également de la compressibilité de la deuxième couche 7. 30 3034451 9 Plus particulièrement, l'agrégation des granulats par un liant permet d'obtenir un matériau 11 solide qui peut fournir une force de résistance opposée aux contraintes exercées par le terrain 3 lors de sa convergence. Le matériau 11 est également adapté pour protéger les cavités 51 à 55, lors de chocs 5 éventuels pendant le transport de l'élément de construction 5 pour l'intégrer dans une section 4 du tunnel 1, et pour maintenir les propriétés de compressibilité de la deuxième couche 7. Les granulats peuvent être du sable ou du gravier, ou un mélange des deux. Le liant permet l'agrégation des granulats, il peut être du ciment, du plâtre, de la chaux, du bitume, de 10 l'argile, ou encore une matière plastique comme par exemple une résine synthétique. De manière optionnelle, le matériau 11 peut comprendre un ou plusieurs adjuvants pour donner des propriétés spécifiques au matériau 11. De préférence, on utilise un mortier comme matériau 11 de la deuxième 15 couche 7, à partir d'un mélange de granulats fins, par exemple du sable, de ciment et d'eau. Avantageusement, les granulats fins ont un diamètre inférieur à 4 mm pour améliorer la déformation de la deuxième couche 7. Le ciment mélangé à l'eau forme une pâte qui durcit progressivement suite à des réactions chimiques entre le ciment et l'eau. Le mortier est 20 particulièrement adapté car il adhère facilement à la première couche 6 incompressible en béton, ce qui facilite la réalisation de l'élément de construction 5. En effet, il n'est pas nécessaire d'utiliser un adhésif spécifique pour solidariser les deux couches 6, 7 de l'élément 5. De façon avantageuse, le mortier comprend un adjuvant entraîneur d'air pour entraîner la formation 25 de microbulles d'air dans le matériau 11. Par exemple, on peut utiliser des lignosulfonates ou des abiétates de résines comme adjuvant entraîneur d'air. A la différence du matériau 11 de la deuxième couche 7, la première couche 6 incompressible est réalisée en béton. On entend par béton, un matériau 30 obtenu à partir d'un mélange de granulats épais, c'est-à-dire dont le diamètre est compris entre 4 et 50 mm comme le gravier, de granulats fins dont le 3034451 10 diamètre est inférieur à 4 mm comme le sable, de ciment, et d'eau. Le béton de la première couche 6 est dépourvu de cavités, il est donc incompressible, c'est-à-dire qu'il ne se déforme pas sous une contrainte exercée par la convergence du terrain 3. Le béton est de préférence armé. Un béton armé 5 comprend des tiges métalliques pour le renfort de la première couche 6. Sur les figures 3 et 4, on a représenté un mode de réalisation préféré dans lequel la deuxième couche 7 comprend une pluralité de dispositifs 8 ayant chacun un corps solide 9 délimitant au moins un espace libre fermé 10, 10 comme illustré aux figures 9 à 11. Plus particulièrement, les dispositifs 8 sont noyés dans le matériau 11 de la deuxième couche 7, en d'autres termes la deuxième couche 7 est dépourvue d'interstices entre les dispositifs 8. Dans ce cas, chaque espace libre fermé 10 forme une cavité 51 à 55 noyée au sein du matériau 11. On obtient ainsi une deuxième couche 7 homogène 15 dont la compressibilité est maîtrisée. De tels dispositifs 8 sont également illustrés aux figures 9 à 11. On a représenté à la figure 3, un état initial dans lequel le terrain 3 est en contact avec la deuxième couche 7 des éléments de construction 5 avant convergence. Dans l'état initial, les corps des dispositifs 8 ont une forme initiale et la deuxième couche 7 a une épaisseur Gi initiale. 20 Lorsque le terrain 3 converge, tel qu'illustré sur la figure 4, la deuxième couche compressible 7 se déforme et permet un déplacement du terrain 3 vers le centre du tunnel 1. Le terrain 3 peut briser ou déformer les dispositifs 8, jusqu'à atteindre un état d'équilibre dans lequel le terrain 3 est à une distance d'équilibre Ge de la surface externe de la première couche 6, 25 comme illustré sur la figure 4. La distance d'équilibre Ge est inférieure à la distance initiale Gi. La résistance à la rupture des dispositifs 8 est inférieure à la pression de convergence du terrain 3 de façon à permettre l'écrasement des dispositifs 8. On a représenté par la référence 8a des dispositifs brisés. Autrement dit, les dispositifs 8 peuvent comprendre, tous ou certains d'entre 30 eux, un état dans lequel ils sont brisés. Ceci permet d'absorber les déplacements du terrain 3 sans endommager le tunnel 1. 3034451 11 Les corps solides 9 des dispositifs 8 peuvent se déformer, en se brisant ou en se courbant, grâce notamment à leur espace libre fermé 10, pour permettre la déformation de la deuxième couche 7. Ainsi, on fournit une 5 couche compressible 7 ayant un volume résiduel, constitué par la somme des espaces libres fermés 10 de chacun des dispositifs 8, qui offre une propriété d'amortissement de la convergence du terrain 3. Par exemple, les dispositifs 8 peuvent être réalisés en céramique. La 10 céramique offre une bonne résistance tout en étant cassable pour amortir efficacement la convergence du terrain 3. Lorsque les corps 9 des dispositifs 8 se brisent, le terrain 3 peut converger vers l'intérieur du tunnel 1. Les dispositifs 8 peuvent également être réalisés en verre, ou en mortier qui sont, tout comme la céramique, des matériaux pouvant être brisés sous l'effet de 15 la convergence du terrain 3. En variante, les dispositifs 8 peuvent être réalisés en métal, ou en matière plastique. De préférence, les dispositifs 8 sont tous sensiblement identiques afin d'obtenir une deuxième couche 7 homogène. 20 Sur les figures 5 et 6, on a représenté un autre mode de réalisation dans lequel la deuxième couche 7 comprend des pièces 40 ayant un corps solide poreux muni de plusieurs trous débouchants et de plusieurs espaces libres fermés 10. On entend par trous débouchants, des canaux ou orifices ouverts à la surface du corps solide de la pièce 40. Préférentiellement, le diamètre 25 des trous débouchants est inférieur à celui des granulats du matériau 11. On entend également par espaces libres fermés 10, des espaces vides enfermés à l'intérieur de la pièce 40. Ainsi, les pièces 40 peuvent se déformer, en se brisant ou en se courbant. Le corps des pièces 40 peut être en verre, en plastique, ou en céramique. Par exemple, les pièces 40 sont des 30 billes en polystyrène. De préférence les pièces 40 sont noyées dans le matériau 11. C'est-à-dire que la deuxième couche 7 est dépourvue 3034451 12 d'interstices entre les pièces 40. On a représenté à la figure 5, un état initial dans lequel le terrain 3 est en contact de la deuxième couche 7 des éléments de construction 5 avant convergence. Dans l'état initial, les pièces 40 ont une forme initiale et la deuxième couche 7 a une épaisseur Gi initiale. Lorsque le 5 terrain 3 converge, tel qu'illustré sur la figure 6, la deuxième couche compressible 7 se déforme et permet un déplacement du terrain 3 vers le centre du tunnel 1. Le terrain 3 peut briser ou déformer les pièces 40, jusqu'à atteindre un état d'équilibre dans lequel le terrain 3 est à une distance d'équilibre Ge de la surface externe de la première couche 6. La distance 10 d'équilibre Ge est inférieure à la distance initiale Gi. La résistance à la rupture des pièces 40 est inférieure à la pression de convergence du terrain 3 de façon à permettre la déformation des pièces 40. On a représenté par la référence 40a des pièces brisées, et par la référence 40b des pièces déformées. Autrement dit, les pièces 40 peuvent comprendre, tous ou 15 certaines d'entre elles, un état dans lequel elles sont brisées ou déformées. Ceci permet d'absorber les déplacements du terrain 3 sans endommager le tunnel 1. Sur les figures 7 et 8, on a représenté un autre mode de réalisation dans 20 lequel les cavités 51 à 55 noyées au sein du matériau 11 de la deuxième couche 7 sont obtenues à partir d'une injection d'un gaz au sein du matériau 11. Par exemple, on peut injecter de l'air dans un mortier lorsqu'il est en train de durcir. On peut également créer les cavités 51 à 55 en ajoutant au matériau 11 un composé générant un gaz. Lorsque le liant du matériau 11 25 est du ciment, le composé générateur de gaz réagit avec le ciment pour produire un dégagement gazeux qui forme les cavités 51 à 55. Le composé générateur de gaz adapté pour le ciment peut être, par exemple, une poudre d'aluminium ou de zinc, ou du peroxyde d'oxygène, ou du carbure de calcium. Les gaz qui se forment induisent un gonflement du matériau 11 pour 30 créer les cavités 51 à 55. 3034451 13 Chaque cavité 51 à 55 permet au matériau 11 de prendre place dans la cavité 51 à 55 lors de la convergence du terrain 3. On a représenté à la figure 7, un état initial dans lequel le terrain 3 est en contact de la deuxième couche 7 des éléments de construction 5 avant convergence. Dans l'état 5 initial, les cavités 51 à 55 occupent un volume initial au sein du matériau 11, et la deuxième couche 7 a une épaisseur Gi initiale. Lorsque le terrain 3 converge, tel qu'illustré sur la figure 8, la deuxième couche compressible 7 se déforme et permet un déplacement du terrain 3 vers le centre du tunnel 1. Le matériau 11 remplit les cavités 51 à 53, jusqu'à atteindre un état 10 d'équilibre dans lequel le terrain 3 est à une distance d'équilibre Ge de la surface externe de la première couche 6. La distance d'équilibre Ge est inférieure à la distance initiale Gi. La résistance à la compression de la deuxième couche 7 est inférieure à la pression de convergence du terrain de façon à permettre le remplissage des cavités 51 à 55 du matériau. On a 15 représenté par les références 54 et 55 des cavités qui persistent après l'état d'équilibre. Autrement dit, la deuxième couche 7 absorbe les déplacements du terrain 3 sans endommager le tunnel 1. La deuxième couche 7 peut comprendre différentes combinaisons entre les 20 différents éléments précités noyés dans le matériau 11, à savoir, des cavités 51 à 55 obtenues à partir d'une injection d'un gaz au sein du matériau et/ou des dispositifs 8 ayant un espace libre fermé 10, et/ou des pièces 40 dont le corps est poreux. 25 Les figures 9 à 11 illustrent un mode de réalisation des dispositifs 8 dont le corps 9 délimite au moins un espace libre fermé 10. Préférentiellement, les dispositifs 8 ont un corps solide 9 en céramique. La céramique est adaptée pour réaliser ces dispositifs 8, car elle est malléable avant une étape de cuisson de manière à pouvoir former l'espace libre fermé 10 au sein du 30 dispositif 8, et car elle devient solide après la cuisson. Le corps solide 9 du dispositif 8 est en particulier étanche aux liquides, par exemple au mortier 3034451 14 pâteux avant durcissement ainsi qu'au mortier durci. Par exemple, le corps 9 du dispositif 8 s'étend selon un axe longitudinal A du dispositif 8 et comporte deux extrémités fermées 13, 14. Les extrémités fermées 13, 14 peuvent avoir, chacune, une forme linéaire. Dans un premier mode de réalisation, tel 5 qu'illustré aux figures 9 et 10, les extrémités 13, 14 sont parallèles entre elles. En variante, les extrémités 13, 14 peuvent être perpendiculaires entre elles. Par exemple, le corps 9 du dispositif 8 a une forme cylindrique. On entend ici par cylindre, un solide limité par une surface cylindrique engendrée par une droite, notée génératrice, parcourant une courbe plane fermée, notée 10 directrice, et deux plans parallèles coupant les génératrices. En particulier, le corps 9 peut avoir une forme d'un tube. Le dispositif 8 peut également comprendre plusieurs cavités, communicant entre elles ou non. Avantageusement, les cavités fermées 10 des dispositifs 8 les empêchent de s'imbriquer les uns dans les autres, quelle que soit leur taille et leur forme. 15 Sur les figures 12 à 16, on a représenté les principales étapes d'un mode de mise en oeuvre d'un procédé de réalisation d'un élément de construction 5 tel que défini ci-avant. De manière générale, on fabrique l'élément de construction 5 en effectuant les étapes suivantes : 20 - on réalise la première couche 6 incompressible en béton ; et - on réalise la deuxième couche 7 compressible à partir d'un matériau 11 comprenant des granulats agrégés par un liant, et de cavités 51 à 55 noyées au sein du matériau. 25 Par exemple, pour réaliser la première couche 6 de béton, on utilise un coffrage parallélépipédique 30 ouvert et incurvé, pour réaliser une forme de voussoir, comme illustré sur la figure 12. En variante, le coffrage 30 est ouvert et non incurvé pour réaliser des sections de tunnel de forme variée, par exemple en U ou ovoïde. Puis on verse du béton liquide 31 dans le 30 coffrage 30, comme illustré à la figure 13. On peut également ajouter des barres métalliques dans le béton liquide 31 pour obtenir une première 3034451 15 couche incompressible en béton armé. Puis on utilise un premier gabarit 32 qu'on dispose en surface du béton 31 et qu'on déplace le long de la surface afin de former une surface externe incurvée. On laisse prendre le béton 31, soit complètement et dans ce cas le béton a durci entièrement, soit 5 partiellement et dans ce cas le béton n'a pas complètement durci mais a suffisamment durci en surface pour conserver la courbure donnée par le premier gabarit 32. Puis on retire le premier gabarit 32, et on obtient ainsi une première couche 6 dont la base et la surface externe sont incurvées, comme illustré sur la figure 14. En outre, on fixe des éléments de coffrage 33 10 sur les bords du coffrage 30 pour rehausser le coffrage 30 et pour pouvoir former la deuxième couche 7, comme illustré sur la figure 15. Ensuite, on verse dans le coffrage 30, et plus particulièrement sur la surface externe de la première couche 6, le matériau 11. Selon un mode de réalisation, lorsqu'on verse le matériau 11, le béton de la première couche 6 n'a pas 15 complètement durci. Dans ce mode de réalisation, on favorise l'adhérence du matériau sur la surface externe de la première couche 6 qui n'a pas encore complètement durci. En variante, on peut attendre que le béton ait durci entièrement puis on verse le matériau 11. En particulier, on verse le matériau 11 à l'état pâteux avant qu'il durcisse. De préférence, le liant du matériau 11 20 est du ciment pour obtenir un mortier comme matériau 11. On peut, par la suite, mélanger au matériau 11 à l'état pâteux, des dispositifs 8 ayant chacun un corps solide 9 délimitant au moins une cavité fermée 11. On peut également mélanger au matériau 11 à l'état pâteux, des pièces 40 ayant un corps solide poreux. On peut encore mélanger au matériau 11 à l'état 25 pâteux, un composé générateur de gaz. On peut également injecter un gaz, à l'aide d'un injecteur de gaz, au sein du matériau 11 à l'état pâteux. Ainsi, on obtient un matériau au sein duquel des cavités 51 à 55 sont noyées. Puis on laisse le matériau 11 durcir pour solidariser la deuxième couche 7 30 compressible à la première couche 6. Ensuite, on utilise un deuxième gabarit qu'on dispose et qu'on déplace en surface du matériau 11 afin de former 3034451 16 une surface externe incurvée sur la deuxième couche 7, comme illustré sur la figure 15. Puis on laisse le matériau 11 durcir pour rendre la deuxième couche 7 solidaire de la première couche 6. Puis on retire le deuxième gabarit 35 et on obtient un élément monobloc préfabriqué 5 entouré du 5 coffrage 30, illustré à la figure 16. Ensuite, on retire le coffrage 30 et les éléments de coffrage 33 pour obtenir l'élément de construction 5 préfabriqué monobloc, comme illustré à la figure 2. Sur la figure 17 on a représenté un mode de mise en oeuvre d'une réalisation 10 du tunnel 1 décrit ci-avant à la figure 1. Selon ce mode de mise en oeuvre, un tunnelier 15 creuse la cavité 2 dans le terrain 3 selon la direction F1. L'avant du tunnelier 20 est équipé de moyens 21 assurant l'abattage de la roche du terrain 3 et comporte des moyens d'extraction de la roche, non représentés à des fins de simplification. Une partie du tunnelier 15 assure la mise en place 15 des éléments de construction 5 au fur et à mesure de l'avancement du tunnelier 15 selon la direction F1. En outre, le tunnelier 15 comporte des moyens d'injection 22 pour injecter un produit de remplissage 23, par exemple du mortier ou du gravier, pour combler l'espace libre F délimité entre les éléments de construction 5 et la paroi interne de la cavité 2 formée 20 par l'avancement du tunnelier 15. La flèche, indiquée par la référence F2, illustre le chemin emprunté par le produit de remplissage 23 lors de son injection. L'injection du produit de remplissage 23 permet de former une couche de remplissage pour occuper l'espace libre F entre les éléments de construction 5 et le terrain 3. 25 De manière générale, le procédé de réalisation du tunnel comprend les étapes suivantes : - former la cavité 2 dans le terrain 3 à l'aide du tunnelier 15; - former des sections 4 du tunnel 1 situées à l'intérieur de la cavité 2, au 30 moins une section 4 étant réalisée à partir d'au moins un élément de 3034451 17 construction 5, tel que défini ci-avant, au fur et à mesure de l'avancement du tunnelier 15. Plus particulièrement, lors de la réalisation d'une section 4 du tunnel 1, on 5 conserve un espace libre F délimité entre la paroi externe du tunnel 1 et la paroi interne de la cavité 2, pour placer les éléments de construction 5 afin de former la section 4 du tunnel 1. Puis on comble l'espace libre F avec le produit de remplissage 23. 10 L'élément de construction qui vient d'être décrit permet de faciliter la construction d'un tunnel tout en garantissant un amortissement de la convergence du terrain dans lequel est situé le tunnel. En outre, il offre une meilleure maîtrise du procédé de réalisation du tunnel. Un tel élément de construction permet de diminuer l'épaisseur d'un voussoir classique, ce qui 15 diminue grandement la quantité de béton nécessaire pour réaliser le tunnel. Un tel élément de construction est simple à réaliser, facilement transportable, et qui garantit la conservation d'une couche compressible solidaire de la couche incompressible pour son transport et son intégration au sein d'un tunnel. 20 REVENDICATIONS1. Elément de construction pour la réalisation d'un tunnel, comprenant une première couche (6) incompressible en béton et une deuxième couche (7) compressible solidaire de la première couche (6) pour former un élément de construction préfabriqué monobloc configuré pour être intégré dans une section du tunnel, caractérisé en ce que la deuxième couche (7) comporte un matériau (11) comprenant des granulats agrégés par un liant, et des cavités (51 à 55) noyées au sein du matériau. 2. Elément de construction selon la revendication 1, dans lequel le liant comporte un ciment. 3. Elément de construction selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la deuxième couche (7) comporte une pluralité de dispositifs (8) noyés au sein du matériau (11), chaque dispositif (8) ayant un corps solide (9) délimitant au moins un espace libre fermé (10). 4. Elément de construction selon la revendication 3, dans lequel le corps solide (9) des dispositifs (8) est réalisé en céramique. 5. Elément de construction selon la revendication 3, dans lequel le corps solide (9) des dispositifs (8) est réalisé en matière plastique. 6. Elément de construction selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la deuxième couche (7) comporte une pluralité de pièces (40) noyées au sein du matériau (11), chaque pièce (40) ayant un corps solide poreux muni de plusieurs trous débouchants et de plusieurs espaces libres fermés (10). 3034451 19 7. Elément de construction selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la deuxième couche (7) comporte un composé générant un gaz au sein du matériau (11) formant les cavités (51 à 55). 5 8. Tunnel situé à l'intérieur d'une cavité (2) creusée dans un terrain (3), au moins une section du tunnel étant réalisée à partir d'au moins un élément de construction à deux couches (6, 7) selon l'une des revendications 1 à 7. 9. Procédé de réalisation d'un élément de construction pour la réalisation 10 d'un tunnel, comprenant les étapes suivantes : - réaliser une première couche (6) incompressible en béton ; et - réaliser une deuxième couche (7) compressible solidaire de la première couche (6) pour former un élément de construction préfabriqué monobloc configuré pour être intégré dans une section du tunnel ; 15 caractérisé en ce qu'on réalise la deuxième couche (7) à partir d'un matériau (11) comprenant des granulats agrégés par un liant, et de cavités (51 à 55) noyées au sein du matériau (11). 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel on noie, au sein du 20 matériau (11), des dispositifs (8) ayant chacun un corps solide (9) délimitant au moins un espace libre fermé (10). 11. Procédé selon la revendication 9, dans lequel on réalise les cavités (51 à 55) à partir d'une injection d'un gaz au sein du matériau (11). 25 12. Procédé de réalisation d'un tunnel comprenant les étapes suivantes : - former une cavité (2) dans un terrain (3) à l'aide d'un tunnelier ; et - former des sections du tunnel situées à l'intérieur de la cavité (2), au moins une section étant réalisée à partir d'au moins un élément de 30 construction à deux couches (6, 7) selon l'une des revendications 1 à 7 au fur et à mesure de l'avancement du tunnelier.