Un tunnel issu d'une imprimante 3D

Les câbles électriques, les canalisations d’eau, les réseaux de fibre optique ou les conduites de gaz sont aujourd’hui généralement posés au prix d’efforts considérables. Les routes sont ouvertes, des fouilles sont creusées et des quartiers entiers se transforment temporairement en chantiers. Une équipe d’étudiants et de jeunes ingénieurs souhaite changer radicalement ce processus. Le 4 juin, Swissloop Tunneling a présenté à l’Innovation Park Zürich, à Dübendorf, le prototype d’une micro-tunneleuse autonome destinée à poser à l’avenir des conduites souterraines, avec nettement moins d’interventions en surface.

Au cours de l’événement, la machine s’est frayé un chemin à travers un talus de terre remblayé. Le prototype a ainsi mis en évidence les éléments clés d’un système destiné, à long terme, à poser sous terre des conduites d’alimentation en électricité, en eau, en gaz ou en télécommunications, sans qu’il soit nécessaire de creuser des tranchées sur l’ensemble du tracé.

La particularité de ce concept ne réside pas dans le creusement du tunnel. Des micro-tunneleuses sont déjà utilisées aujourd’hui pour faire passer des conduites sous les routes, les voies ferrées ou les cours d’eau. Swissloop Tunneling poursuit toutefois une approche qui combine le creusement du tunnel à un procédé de fabrication additive.

Pendant que la machine extrait le sol, les déblais sont évacués du tunnel. Parallèlement, un système d’impression 3D intégré applique une couche de plastique sur la paroi du tunnel. Celle-ci stabilise la cavité nouvellement créée immédiatement après le percement. Les câbles d’électricité, d’eau, de gaz ou de données sont ensuite tirés dans le tunnel achevé.

Selon l’équipe, il n’existe actuellement aucun système comparable combinant le creusement de tunnels et le revêtement continu de ceux-ci sous cette forme. Cette technologie vise non seulement à simplifier le processus de construction, mais aussi à réduire la quantité d’infrastructures nécessaires sur le chantier.

Le démonstrateur actuel atteint une vitesse d’avancement d’environ 3,5 mètres par heure. À long terme, la machine devrait fonctionner de manière largement autonome. Des fonctions de navigation automatique ainsi que de détection et de contournement des obstacles souterrains sont prévues.

L’objectif à long terme va au-delà des procédés de microtunnelage existants. Les développeurs envisagent un système exploité à partir d’un conteneur. La machine devrait creuser en biais dans le sol depuis la surface, réaliser le tunnel, puis remonter à la surface une fois le tronçon achevé. Cela permettrait de se passer en grande partie de puits de départ et d’arrivée supplémentaires. L’approvisionnement de la machine en énergie ainsi que l’évacuation des déblais continuent toutefois de poser des limites pratiques.

Swissloop Tunneling a été fondée en 2021 par des étudiants de l’EPFZ et de l’université de Saint-Gall. À l’origine, le projet a vu le jour dans le cadre d’un concours international de forage de tunnels lancé par The Boring Company, l’entreprise d’Elon Musk. Plusieurs participations à des concours aux États-Unis ainsi que des distinctions pour l’innovation et le design ont suivi. Aujourd’hui, cependant, la commercialisation de la technologie passe au premier plan. Une spin-off, Under Industries, a déjà vu le jour afin de faire progresser le développement jusqu’à la maturité commerciale.

Eugenio Valli, cofondateur et PDG d’Under Industries, voit dans ce projet une opportunité de moderniser un secteur traditionnellement conservateur. « Le secteur de la construction est l’un des plus importants au monde. Mais c’est aussi l’un des plus inertes », a-t-il souligné lors du Demo Day. Les technologies utilisées sont restées pratiquement inchangées depuis des décennies dans de nombreux endroits. Au départ, c’est surtout le défi technique qui l’avait motivé. Avec le temps, cependant, le potentiel économique de cette idée s’est révélé. « Que puis-je faire pour que ce secteur devienne un peu plus rapide, un peu plus innovant ? », explique Valli pour décrire son changement de perspective, passant d’étudiant passionné de technologie à entrepreneur.

L’objectif d’Under Industries est désormais de transposer cette technologie du milieu universitaire vers la pratique. « On peut accomplir beaucoup grâce au travail bénévole des étudiants. Et si l’on restructure ou transforme cela en start-up, en disposant de capital-risque et de ressources adéquates, on peut alors passer au niveau supérieur. C’est l’objectif : amener la technologie à maturité industrielle. Moins de main-d’œuvre humaine, plus d’automatisation. Des processus bien plus efficaces et de nouvelles technologies. »