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D'ici 2028, la nouvelle ligne de m茅tro U2 sera reli茅e 脿 la ligne principale de train de banlieue 脿 Matzleinsdorfer Platz (Photo : Doka)

L'Europe abrite certains des projets d'ing茅nierie les plus ambitieux en mati猫re de tunnels. Le continent fait peu 脿 peu tomber les barri猫res qui entravent les d茅placements transfrontaliers, sans que cela ne semble poser de probl猫me. Dans le m锚me temps, la mobilit茅 脿 travers l'Europe devient plus facile avec le d茅veloppement de nouveaux m茅tros et de routes am茅lior茅es.

L'un des projets de creusement de tunnels les plus impressionnants est le tunnel de base du Brenner (BBT), qui deviendra, une fois termin茅, la plus longue liaison ferroviaire souterraine du monde. D'une longueur de 64 kilom猫tres, ce tunnel reliera Innsbruck, en Autriche, 脿 Fortezza, en Italie, r茅duisant consid茅rablement les temps de trajet et augmentant la capacit茅 de transport de marchandises 脿 travers les Alpes.

Le BBT est consid茅r茅 comme la pierre angulaire du r茅seau transeurop茅en de transport (RTE-T), qui vise 脿 am茅liorer la connectivit茅 transfrontali猫re et 脿 stimuler l'int茅gration 茅conomique au sein de l'UE.

Herrenknecht, une entreprise allemande qui fabrique des tunneliers (TBM), a livr茅 sa septi猫me machine au projet en mars 2024.

Le nouveau tunnelier 脿 double bouclier Herrenknecht pour le tunnel de base du Brenner a un diam猫tre de 10,37 m, une longueur d'environ 183 m et un poids total d'environ 2 700 tonnes.

Le transport des premi猫res pi猫ces de la machine depuis l'usine Herrenknecht de Schwanau vers l'Autriche devrait commencer fin mars. La machine sera ensuite remont茅e dans la caverne de montage sp茅cialement con莽ue 脿 cet effet dans le tunnel. Le d茅but du creusement du tunnel est pr茅vu pour l'automne 2024.

Le huiti猫me tunnelier 脿 double bouclier identique pour le creusement du deuxi猫me tube du tunnel du lot de construction H53 Pfons-Brenner est actuellement 茅galement en cours de construction dans l'usine Herrenknecht de Schwanau et sera livr茅 au printemps 2025.

De m锚me, le Grand Paris Express, vaste projet d'extension du m茅tro, r茅volutionne les transports publics de la capitale fran莽aise. Compos茅 de quatre nouvelles lignes et de l'extension de deux lignes existantes, ce projet ajoutera 200 km de nouvelles voies, reliant les banlieues de la ville et les principaux quartiers d'affaires. Ce projet ambitieux devrait permettre de r茅duire les embouteillages, de r茅duire la pollution et d'offrir une exp茅rience de voyage fluide 脿 des millions de voyageurs.

Herrenknecht a fourni un nouveau tunnelier pour le projet du tunnel de base du Brenner (Photo : Herrenknecht)

R茅cemment, plusieurs nouveaux contrats ont 茅t茅 attribu茅s, dont un 脿 un groupement men茅 par l'entrepreneur fran莽ais Bouygues pour la construction de la ligne 15 Est, reliant Bobigny 脿 Saint-Ouen, et un autre 脿 une joint-venture entre l'entrepreneur italien Webuild et la soci茅t茅 d'ing茅nierie fran莽aise NGE, sur la section ouest de la ligne 15, qui comprend la conception et la construction de quatre stations souterraines et de 7 km de tunnels 脿 l'aide de tunneliers.

Coffrages et 茅taiements en tunnel

Doka, sp茅cialiste des structures et coffrages, travaille 茅galement sur un projet de tunnel complexe et innovant.

La capitale autrichienne, Vienne, conna卯t une am茅lioration majeure de ses transports publics, avec l'extension de la ligne U2 reliant le centre-ville et la construction d'une nouvelle ligne enti猫rement automatis茅e (U5) d'ici 2028.

Doka joue un r么le cl茅 dans ce projet avec ses solutions de coffrage sur mesure, notamment sur la Matzleinsdorfer Platz, o霉 sont en cours de construction un certain nombre de structures complexes de tunnels et de gares.

D'ici 2028, la nouvelle ligne de m茅tro U2 sera reli茅e 脿 la ligne principale du train de banlieue 脿 Matzleinsdorfer Platz, ce qui profitera 脿 environ 50 000 personnes de la zone de desserte. Avant cela, un tunnel de 1 400 m au total doit 锚tre r茅alis茅 autour de la station.

脡tant donn茅 que la gare de banlieue de Matzleinsdorfer Platz sera situ茅e directement au-dessus de la nouvelle station souterraine, les tunnels et les coffrages sont confront茅s 脿 des d茅fis particuliers. Par exemple, le sol ne peut 锚tre creus茅 que tr猫s soigneusement, ce qui n茅cessite des mesures sp茅ciales.

Il s'agit notamment de l'utilisation d'un ressort 脿 disque de support ou d'un 芦 anneau de support 禄 pr茅fabriqu茅 dans les tubes de la station, qui doivent tous 锚tre pris en compte 脿 l'avance lors de la conception du coffrage par l'茅quipe d'ing茅nieurs de Doka.

Doka a fourni la plupart des solutions de coffrage pour la gare, notamment le chariot de coffrage pour les deux tunnels de la gare, les chariots de guidage pour les tunnels de la gare et de la ligne, ainsi que le coffrage pour une cage d'escalier m茅canique. Tous les passages 脿 niveau ont 茅t茅 con莽us en 3D.

Chantier de construction Tulfes-Pfons dans le tunnel de base du Brenner (Photo : Tunnel de base du Brenner)

Thomas Staffenberger, directeur de l'unit茅 S&I Coffrage et Infrastructure chez Doka, explique que la visualisation 3D permet d'examiner la solution dans son int茅gralit茅, en tenant compte de tous les d茅tails et de toutes les nuances.

芦 Surtout avec des g茅om茅tries variables 禄, explique Staffenberger. 芦 L鈥檈nsemble de la planification du coffrage devient beaucoup plus efficace et plus s没r, car les collisions et les probl猫mes potentiels peuvent 锚tre 茅vit茅s 脿 l鈥檃vance.

芦 Nos clients sont 茅galement ravis de voir l鈥檌mage compl猫te et d茅taill茅e, ce qui leur permet d鈥檈nvisager toutes les caract茅ristiques 脿 l鈥檃vance et de pr茅parer le chantier. 禄

La s茅curit茅 avant tout

Les projets de creusement de tunnels deviennent de plus en plus complexes et peuvent donc 锚tre plus dangereux, ce qui conduit les entreprises 脿 se tourner vers la technologie pour prot茅ger les travailleurs dans des situations 脿 risque sur site.

Un groupe de leaders de l'industrie de l'ing茅nierie m茅canique et civile, ainsi que de l'automatisation robotique, qui comprend Tunnel Engineering Services (UK) (TES), i3D robotics (i3D), le Manufacturing Technology Centre (MTC), Costain et VVB Engineering, a cr茅茅 la premi猫re solution robotique et d'IA pour l'installation de services m茅caniques et civils dans les tunnels.

Traditionnellement, l'installation de ces services dans les tunnels est dangereuse, demande beaucoup de travail et prend du temps. Le prototype du syst猫me d'installation robotis茅e automatis茅e dans les tunnels (ATRIS) devrait 锚tre capable de s茅lectionner de mani猫re autonome les supports, de localiser l'endroit o霉 ils doivent 锚tre mont茅s le long d'une paroi du tunnel et de les installer.

Une fois enti猫rement d茅velopp茅, le syst猫me final pourra 锚tre d茅ploy茅 dans la construction de tunnels pour divers secteurs, notamment les transports, l'eau et l'茅nergie. La machine devrait augmenter la productivit茅 de 40 % en permettant une installation plus rapide, r茅duire les co没ts d'installation des nouveaux syst猫mes m茅caniques et 茅lectriques (M&E) de 30 % et diminuer les mouvements des engins de chantier de 40 %, r茅duisant ainsi le carbone incorpor茅.

Steve Nesbitt, technologue en chef pour l'environnement b芒ti chez MTC, d茅clare : 芦 Comme de nombreux secteurs, la construction a 茅t茅 confront茅e 脿 des d茅fis en mati猫re de main-d'艙uvre au cours des derni猫res ann茅es, ce qui a suscit茅 un int茅r锚t accru pour l'utilisation de robots, au-del脿 de la fabrication et de la logistique, pour r茅soudre ces probl猫mes.

芦 En apportant notre expertise 脿 ce projet, nous ouvrons la voie aux entreprises de construction pour qu'elles adoptent la technologie afin de mieux contr么ler et structurer les travaux sur site, rendant la livraison des infrastructures plus s没re, plus productive et plus durable. 禄

Lee Bateson, responsable m茅canique et ing茅nierie et responsable robotique chez Costain, ajoute : 芦 Apprendre aux robots 脿 apprendre des t芒ches apparemment simples 鈥� comme 茅viter de fausser le filetage des vis qui entrent dans les douilles 鈥� a 茅t茅 extr锚mement gratifiant, gr芒ce 脿 l'esprit collaboratif du consortium.

芦 Qu'il s'agisse de r茅duire les 茅missions de carbone, d'augmenter la productivit茅 ou d'am茅liorer la sant茅 et la s茅curit茅 des travailleurs, il s'agit d'une technologie transformatrice qui apportera d'茅normes avantages aux clients pour lesquels nous construisons des tunnels. 禄

Simplifier les d茅fis

Syst猫me d'installation robotis茅e automatis茅e de tunnels (ATRIS) (Photo : Andrei Zota/ Costain)

Amberg Technologies s'attaque 茅galement aux d茅fis modernes du creusement de tunnels avec pour mission de simplifier l'arpentage des tunnels.

Sous le nom g茅n茅rique d'Amberg Tunnel, l'entreprise suisse propose un syst猫me de solutions combinant des instruments de mesure pr茅cis et des logiciels sp茅cifiques aux t芒ches. Des gains d'efficacit茅 significatifs sont obtenus, notamment dans le domaine de la navigation en tunnel, des mesures de profils de tunnel, du scannage de tunnel, de l'analyse g茅otechnique et de l'analyse des tunnels construits.

L'entreprise a r茅cemment particip茅 脿 un projet de tunnel de grande envergure en Su猫de. Le contournement de Stockholm 鈥� F枚rbifart Stockholm 鈥� est un nouveau trac茅 de l'autoroute europ茅enne (E4) qui passe par la capitale su茅doise. Une fois termin茅, ce projet d'infrastructure comportera l'un des tunnels autoroutiers les plus longs du monde.

Con莽u dans un environnement de mod茅lisation des donn茅es du b芒timent (BIM), le complexe de tunnels comprend des passages principaux, des coupes transversales, des puits de ventilation et des tunnels d'acc猫s. Le tron莽on 芦 FSE305 Bergtunnlar Lov枚 禄, connu pour sa g茅om茅trie complexe, a pr茅sent茅 des d茅fis de lev茅 importants. Selon Amberg Technologies, le principal obstacle a 茅t茅 de traiter les nombreuses donn茅es collect茅es et de fournir des rapports en temps opportun.

Le g茅om猫tre su茅dois du projet a d没 jongler avec plusieurs plateformes logicielles locales, ce qui a entra卯n茅 des inefficacit茅s importantes. Amberg Tunnelscan a 茅t茅 utilis茅 pour rationaliser le processus en se concentrant sur les d茅fis sp茅cifiques au tunnel.

Selon l'entreprise, le logiciel prend en charge l'importation directe de donn茅es 脿 partir de scanners et fournit des outils de g茅or茅f茅rencement et de nettoyage des donn茅es. En outre, le logiciel organise les num茅risations de mani猫re syst茅matique afin que les utilisateurs puissent g茅n茅rer des analyses et des rapports personnalis茅s directement depuis la plateforme.

Ce ne sont l脿 que quelques exemples de l鈥檃mbition des projets de tunnels en Europe. Gr芒ce 脿 la technologie moderne et 脿 des m茅thodes de travail rationalis茅es, ces projets peuvent red茅finir le transport et apporter d鈥檃utres avantages 脿 des milliers de personnes chaque jour. Nous n鈥檃vons jamais 茅t茅 aussi connect茅s qu鈥檃ujourd鈥檋ui, et les projets sont appel茅s 脿 devenir encore plus grands 脿 mesure que nous continuons 脿 construire de vastes tunnels 脿 travers le continent 脿 l鈥檃ide de technologies de pointe et de syst猫mes de s茅curit茅 am茅lior茅s.