Basé sur une expérience de modèle intérieur d’entrée en matière avec les molettes d’une machine de creusement de tunnel (Tunnel Boring Machine, TBM) à coupe transversale complète, cette étude a analysé trois modes de rupture de roche différents (rupture d’échantillon complet, rupture selon une même trajectoire et rupture selon des trajectoires différentes) sous différentes conditions de pression confinée, caractérisant l’évolution de la charge de pénétration sur des échantillons de granite à haute résistance. L’objectif principal était de révéler la courbe caractéristique charge de pénétration - profondeur de pénétration, la charge de pointe, l’amplitude maximale de chute, et d’obtenir les caractéristiques de contrainte des molettes TBM pour les différents modes de rupture sous différentes pressions confinées. Les résultats montrent : 1) la courbe charge de pénétration - profondeur pour le groupe à haute pression chute plus tôt que pour le groupe à basse pression et avec une amplitude plus faible, mais la charge correspondante n’est pas la charge de pointe, tandis que chez le groupe à basse pression, la première chute correspond à la charge de pointe avec une amplitude plus importante ; 2) sous une pression confinée moyenne à élevée de 10~15 MPa, la charge de pointe et l’amplitude maximale de chute sont les plus faibles, ce qui indique que cette plage de pression est plus favorable à l’avancement du TBM ; 3) sous basse pression, le mode de rupture selon des trajectoires différentes réduit plus efficacement la charge de pénétration des molettes TBM par rapport au mode de rupture selon une même trajectoire, toutefois dans ce dernier mode, l’échantillon subit une rupture en coin qui limite l’amplitude de chute, réduisant ainsi la charge d’impact et l’usure des outils.

Roche ultra-dure à haute résistance; machine de creusement de tunnel à section complète; pré-découpage; mode de rupture de roche; charge de pénétration