MÉTRO DE VIENNE : RÉDUCTION DES RISQUES ET DÉLAIS DES TRAVAUX SOUTERRAINS AVEC GROUNDFORCE

Une partie du projet consiste dans le prolongement de la ligne existante du U-Bahn U2 jusqu’à la nouvelle ligne U5. Le nouveau terminus de la ligne U2 sera la gare de Matzleinsdorfer Platz qui
accueille aujourd’hui le S-Bahn, l’équivalent du RER, et des trains régionaux français.
Le projet a été attribué au groupement Hochtief, Swietelsky et Habau Hoch und Tiefbau pour un montant de 242 M€. L’entreprise Swietelsky réalise depuis 2018 les travaux préliminaires à Matzleinsdorfer Platz. Les travaux incluent le confortement en fondations profondes de la Triester Strasse afin de protéger les avoisinants, dévoyer les réseaux et créer la nouvelle boîte gare du terminus de la ligne U2.

LE DÉFI

Les parois en pieux séquents ont déjà été réalisées le long de la Triester Strasse afin de reprendre l’importante descente de charge des avoisinants et la boîte gare en parois moulées est également
achevée. L’entreprise Swietelsky a maintenant atteint les 32 m de profondeur dans la boîte. Les efforts géotechniques importants nécessitent l’utilisation de solutions de contreventements provisoires à la hauteur du projet lors de la phase de terrassement.
Usuellement, l’entreprise Swietelsky aurait réalisé une poutre béton périphérique provisoire, associée à des poutres transversales, en attendant la réalisation des dalles reprenant les charges de manière permanente.
Cependant, c’est précisément à ce niveau, environ à mi-hauteur de la boîte gare que sera lancé le tunnelier, et ceci implique la démolition de ces poutres de contreventement provisoire.
Swietelsky avait donc besoin d’un système aussi facile à déposer qu’à installer, juste en dessous du plancher haut du niveau inférieur de la gare.

LA SOLUTION

La solution la plus à même de répondre au besoin de ce chantier était un système modulaire hydraulique. Groundforce est à l’origine du développement de ce type de système en Angleterre. C’est maintenant une solution couramment employée outre- Manche depuis plus de trois décennies, et qui a également fait ses preuves sur le continent face aux solutions mécano-soudées.
Aussi bien les liernes que les butons sont à portée variable grâce au système de vérins hydrauliques qui les équipent. La course des vérins peut aller jusqu’à ± 500 mm, ce qui s’avère très pratique
en termes d’encombrement, d’ajustement et d’éventuel réemploi du matériel sur un même chantier avec des portées similaires mais pas nécessairement identiques.
Ce vérin permet également d’appliquer une pré-charge lors de l’installation ou occasionnellement de modifier les efforts a posteriori. La capacité maximum de pré-charge reste à ce jour de 400 t. Sur ce projet aucune pré-charge autre que la pression standard d’installation des butons n’a été appliquée.
Les butons ont été équipés du système d’auscultation propriétaire, ce qui a permis de noter que les efforts dans les butons n’ont jamais dépassé 40 % des efforts théoriques considérés dans la note de calcul. La solution Groundforce est complète et permet un gain de temps considérable par rapport aux autres solutions disponibles sur le marché, et ne nécessite pas ou peu de main-d’oeuvre spécialisée.

LE MATÉRIEL

Vue en plan, la fouille a une forme de losange et mesure approximativement 34 m x 64 m. Par conséquent, deux de ses côtés font un peu moins de 90°, et les deux autres légèrement plus. Dans ces angles, 56 des butons de type MP375, allant de 6 m à 24 m de longueur ont été installés sur deux
niveaux. Ce buton MP375 est le dernier- né des design Groundforce et se différencie des autres par sa capacité de charge, intermédiaire entre le MP250 et le MP750, mais également par un nouveau
système de sécurité externe qui vient compléter la vanne équipant systématiquement les vérins double effet. Les douze butons MP750 transversaux de la fouille ont eux été installés uniquement sur un niveau, et ont des portées allant de 31,5 m à 34 m. Afin de prévenir le possible flambement des butons, Swietelsky a réalisé des appuis intermédiaires, reposant sur une série de barrettes. Ces butons ont aussi été associés à de courtes liernes sur leurs extrémités afin d’optimiser le nombre des butons tout en s’assurant du recouvrement des joints entre parois moulées par le système de soutènement.

LA RÉALISATION

Une proche collaboration entre les équipes chantier de Swietelsky et les équipes techniques et opérationnelles de Groundforce ont permis le suivi précis du planning de livraison et d’installation. À chaque instant, l’accent a été mis sur la rapidité d’exécution, sans pour autant faire de concessions sur
la santé et la sécurité du personnel. Près de 1 000 t de matériel ont été livrées par 40 camions sur une période de 3 semaines pour une période de mise en oeuvre de 3 semaines et demie ayant débuté en octobre 2020. Les butons ont été livrés en plusieurs sous-parties pour pouvoir passer à travers les trémies d’accès au fond de fouille. Les butons ont cependant été installés en moyenne en 1 h. Comme souvent chez Groundforce, les connexions d’about des butons permettaient la pose directe sur les liernes sans opération supplémentaire.
Les éléments modulaires des butons ont aussi été utiles lors de la dépose et l’évacuation, toujours par ces mêmes trémies. Le dernier buton a été déposé à la mi-mars 2021.
Une équipe de techniciens Groundforce est intervenue à la pose et à la dépose des butons, et est restée impliquée tout au long du projet pour assister les équipes Swietelsky. C’est aussi grâce à cette implication que des 6 mois d’utilisation initialement prévus au planning, seuls 5 ont été nécessaires
pour cette phase des travaux. Le groupement comprenant Swietelsky s’est vu depuis attribuer d’autres lots du projet de métro de Vienne et en réalisera finalement 50 %. L’autre moitié sera réalisée par le groupement Porr/Strabag.
Les deux groupements sont en discussion avec Groundforce pour la fourniture des liernes et butons du projet. Les travaux commenceront début 2022 et la fourniture des butons fin 2022.

RETOUR D’EXPÉRIENCE CLIENT

Swietelsky confirme que le système Groundforce a démontré un gain de temps significatif tout en garantissant la stabilité structurelle recherchée.
L’ingénieur travaux principal Lukas Schwalm a aussi aimé que la performance de la solution proposée soit associée à une économie en matériaux et énergie pour les produire : « Tous les composants sont réutilisables contrairement aux solutions mécano-soudées qui génèrent une grande partie de déchets
lors de la dépose. »

Albert Marini
Ingénieur Grands Projets Groundforce