GCF - Cityringen Copenhagen, Danemark

Cityringen : la ligne de métro souterraine innovante de Copenhague

Une ligne de métro circulaire de 15,2 kilomètres à double voie desservant 17 nouvelles stations et raccordée au métro et au réseau ferroviaire existant. Cityringen est le nom de la nouvelle ligne M3 du métro de Copenhague, la capitale danoise qui depuis des années - avec le slogan " Copenhagenize " - brigue la position de meilleur exemple européen d’intermodalité des transports urbains à mesure de bicyclette.

La nouvelle ligne Cityringen, entièrement souterraine et automatisée, pourra recevoir chaque jour un trafic de 350 000 passagers, 24 heures sur 24, soit 130 millions d’usagers par an. L’objectif conceptuel est de faire en sorte que tout le monde en ville puisse accéder à une station de métro dans un rayon de 500 mètres. La part de bénéficiaires du service public devrait ainsi augmenter de 25% et permettre, en conséquence, un allègement considérable de la circulation urbaine et des émissions de CO2. La ligne de métro circulaire contribuera à faire de Copenhague la première capitale au monde neutre en carbone d’ici 2025.

La réalisation des travaux, d’un montant de plus de 2 milliards 850 millions d’euros, a été confiée aux entreprises italiennes les plus compétentes : le consortium Copenhagen Metro Team dirigé par Salini Impreglio pour les ouvrages de génie civil, et Ansaldo STS pour les ouvrages ferroviaires, la signalisation, la maintenance et le matériel roulant. GCF - Generale Costruzioni Ferroviarie s’est vu attribuer l’armement des voies de l’ensemble du tracé et de la nouvelle extension nord de la Cityringen.

GCF, ligne de métro Cityringen de Copenhague

  • Home
  • Dans les chantiers de GCF
  • M Cityringen, Copenhague

Le Danemark et le métro circulaire du siècle

Au Danemark, ce projet est considéré comme le projet du siècle. Et pas seulement parce qu’il s’agit d’un des plus gros marchés de travaux publics jamais signé au Danemark. Le métro circulaire Cityringen donnera lieu à une véritable révolution infrastructurelle à Copenhague : la plus grande des 400 dernières années, c’est-à-dire depuis la construction du célèbre quartier de Christianshavn.

Deux galeries jumelles, de près de 6 mètres de diamètre, s’étendent parallèlement sur 16 kilomètres environ sous la ville, jusqu’à 40 mètres de profondeur, dépassant la hauteur de la Tour de Copenhague. Les deux galeries forment une double boucle qui traverse 3 grands " puits de service " dotés d’aiguillages et de voies de garage, et dessert 17 nouvelles stations entièrement souterraines, excavées à une profondeur de 20 mètres à proximité des monuments, des églises, des bâtiments historiques, des places et des rues les plus animés et les plus courus de la ville.

GCF Cityringen: phases opérationnellesLa nouvelle ligne circulaire comprendra différents points de correspondance avec le système de transport intermodal existant : avec les deux lignes de métro M1 et M2 inaugurées en 2002 au niveau des stations de Kongens Nytorf et Frederiksberg, avec le réseau de chemin de fer et, en particulier, avec les 7 lignes S-Tog, du réseau ferroviaire métropolitain qui relie la ville à l’hinterland, au niveau des stations de Copenhague H, Østerport et Nørrebro.
Un double tronçon supplémentaire d’environ 2 kilomètres relie le métro circulaire au CMC, le centre de maintenance et de contrôle, où sont installés, sur une aire de 90 000 m², le poste de direction, les bureaux, le centre de lavage, et les voies de manœuvre et de stationnement des véhicules. Enfin, une bretelle nord-est étend le réseau métropolitain de 2,3 kilomètres supplémentaires vers la zone de Nordhavn..

Ci-dessous : Chantiers Cityringen de Copenhague, descente des portiques GCF dans la galerie

GCF Cityringen Copenaghen 1
GCF Cityringen Copenaghen 2
GCF Cityringen Copenaghen 3
GCF Cityringen Copenaghen 4
GCF Cityringen Copenaghen 5
GCF Cityringen Copenaghen 6
GCF Cityringen Copenaghen 7
GCF Cityringen Copenaghen 8

Des choix innovants pour l'armement des voies.

L'armement ferroviaire a été intégralement confié à GCF. Deux types de construction ont été retenus. Pour l'innervation interne de l'aire occupée par le centre de maintenance et de contrôle (CMC) la technologie adoptée est celle de l’armement ferroviaire classique sur ballast. Seule exception, les voies passant à l’intérieur des bâtiments ont été réalisés selon une technologie de type rails encastrés dans la dalle en béton.

La ligne de métro, tant pour le tronçon de raccordement que pour les voies des deux galeries circulaires, a quant à elle fait l’objet d’un armement innovant de type voie sur dalle (sans ballast) réalisé avec des blocs LVT (Low Vibration Track) coulés dans le béton d’ancrage.

Ce type de construction a été récemment mis en œuvre par le chantier suisse de Generale Costruzioni Ferroviarie, chargé de l’armement ferroviaire du Tunnel de base du Ceneri, sur la ligne en plaine à grande vitesse qui reliera le Nord et le Sud de l’Europe.
" C’est un choix - explique Francesco Costa Medich, ingénieur turinois, directeur de chantier de GCF - cohérent et efficace pour atteindre l’objectif conceptuel de réduire au minimum les vibrations et, par conséquent, le bruit généré par le passage des véhicules sous les zones sensibles de la ville ".

Ci-dessous : Pré-assemblage de la voie sur le chantier du CMC. Cityringen Copenhague.

 

GCF Cityringen CMC 01
GCF Cityringen CMC 02
GCF Cityringen CMC 03
GCF Cityringen CMC 04
GCF Cityringen CMC 05
GCF Cityringen CMC 06
GCF Cityringen CMC 07
GCF Cityringen CMC 08

Un chantier d’innovations : des méthodes, de l’organisation et des machines.

Méthodes de construction, procédures opérationnelles, outils et machines utilisés : chacun des aspects du chantier GCF a été conçu, évalué et sélectionné en tenant compte des espaces de manœuvre, des dimensions totales des ouvrages, et des difficultés logistiques. " L’équipe GCF – souligne Costa Medich - a fait preuve d’énormément de compétence et de flexibilité lors de l’étude et de la définition détaillée, en collaboration avec le client, de la meilleure méthode de construction à adopter pour la réalisation du projet. Dès le départ, l’objectif a été de définir des solutions réduisant au minimum les risques d'interruption des activités car le respect au jour le jour des programmes prévisionnels, en dépit des grandes difficultés logistiques et de coordination, est fondamental pour un chantier aussi important que celui de la Cityringen ".

GCF a conçu et mis au point de nombreuses solutions techniques et organisationnelles pour le chantier de la capitale danoise. Le système de pré-assemblage externe de l’armement a, par exemple, permis de garantir à Copenhague la présence de stocks et, par conséquent, de ne jamais interrompre les activités journalières dans les galeries, y compris en cas de situation imprévue. Les procédures et les méthodes de coulage du béton, et la réalisation de " portiques " inédits, alimentés par une bétonnière se déplaçant sur les rails déjà posés, ont permis d’éviter les opérations de pompage du béton dans la galerie : " Les seuls points d'accès possibles - explique le chef de chantier - étaient les futures stations, espacées d’un kilomètre l’une de l’autre. Il aurait fallu pomper à l’horizontal sur une longueur de 600-700 mètres : une solution très risquée que nous avons préféré écarter ".
Un système analogue, judicieusement modifié et " renforcé " du point de vue de la puissance a été adopté avec succès par GCF pour l’armement ferroviaire de la ligne à grande vitesse du Tunnel de base du Ceneri.

Ci-dessous : pose et construction de la voie

GCF Cityringen ArmamentoRotaia O1
GCF Cityringen ArmamentoRotaia O2
GCF Cityringen ArmamentoRotaia O3
GCF Cityringen ArmamentoRotaia O4

GCF Cityringen ArmamentoRotaia 4
GCF Cityringen ArmamentoRotaia 1
GCF Cityringen ArmamentoRotaia 2
GCF Cityringen ArmamentoRotaia 3
GCF Cityringen ArmamentoRotaia 5

La dernière étape : la construction du troisième rail

L’ajustement de la voie et le coulage du béton précèdent la dernière étape de l’intervention de GCF pour la construction du métro de Copenhague : la construction du troisième rail. Une boucle supplémentaire de près de 16 kilomètres qui, dans chacune des galeries jumelles, chemine parallèlement à la voie pour assurer l'alimentation électrique des véhicules à conduite automatique de la Cityringen.

Sa construction est une opération délicate et complexe pour le chantier GCF et repose sur une cartographie préalable et précise des températures relevées point par point dans la galerie. " Une fois le troisième rail construit - explique le chef d’équipe Gaetano Franciosa - cette cartographie a permis de calculer la dimension précise de chacun des 350 joints installés à une distance de 120 mètres l’un de l’autre pour compenser les effets de la dilatation due aux variations de température ".

Le chantier Cityringen est un véritable village en effervescence au cœur de la ville : 22 zones de chantier externes qui débouchent en plein centre ville et plus de 1500 professionnels qui travaillent tous les jours dans la double galerie avec, pour l'approvisionnement des matériaux de construction « lourds », un seul et unique point d’accès surchargé de véhicules en manœuvre. Rien que pour l’armement ferroviaire, il a fallu déplacer plus de 4000 rails montés sur 26 blocs LVT chacun, soit près de 20 000 tonnes de matériel.

Le directeur du chantier, Costa Medich, n'a aucun doute lorsqu’on lui demande quel a été l’aspect le plus difficile du chantier de Copenhague : " C’est certainement l’énorme effort organisationnel qui a été nécessaire tous les jours pour coordonner les différents acteurs sur le terrain et les programmes de travail respectifs, en synchronisant et en fluidifiant toutes les opérations d’approvisionnement et de manutention des nombreuses machines et des immenses quantités de matériaux à travers la seule porte d'accès ". Tout cela pendant que les véhicules du métro utilisés pour les essais préliminaires rigoureux circulaient déjà sur la " Funcional Section " de la Cityringen.

Cityringen, les ouvrages de génie civil pris en charge par GCf

GCF Cityringen Tube 01
GCF Cityringen Tube 02
GCF Cityringen Tube 03
GCF Cityringen Tube 04


Cityringen, les opérations d’ajustement de la voie et de coulage du béton

GCF Cityringen Regolazioni 01
GCF Cityringen Regolazioni 02
GCF Cityringen Regolazioni 03
GCF Cityringen Regolazioni 04
GCF Cityringen Regolazioni 05
GCF Cityringen Getto 01
GCF Cityringen Getto 02
GCF Cityringen Getto 03
GCF Cityringen Getto 04
GCF Cityringen Getto 05


Cityringen, dernière phase de l’intervention de GCF : la construction du troisième rail

GCF Cityringen TerzaRotaia 01
GCF Cityringen TerzaRotaia 02
GCF Cityringen TerzaRotaia 03
GCF Cityringen TerzaRotaia 04


L’inauguration : une fête pour l’excellence italienne

La nouvelle ligne de métro Cityringen a été inaugurée avec un bain de foule dimanche 29 septembre 2019 par la reine du Danemark, Marguerite II, en présence des plus grands responsables politiques du pays et de la ville de Copenhague.

Dans la capitale danoise, 85 % des habitants disposera d’une station de métro dans un rayon de 600 mètres. Une flotte de 39 trains sans conducteur entièrement automatisés et transporteront près de 75 millions de passagers par an à une fréquence de passage de 75 secondes. Comptant parmi les plus grands projets européens de mobilité durable soutenant la candidature de Copenhague au titre de première capitale neutre en carbone au monde, l’ouvrage a été universellement salué par les médias comme le « fruit de l’union des excellences italiennes dans le secteur des constructions et des ouvrages de génie civil (Salini Impregilo, chef de file), de l’armement ferroviaire (GCF) et de l’innovation technologique Hitachi-Ansaldo STS ».

La gestion du réseau de métro de Copenhague sera italienne également à travers la société Metro Service A/S, une entreprise détenue à 51 % par ATM (Azienda Trasporti Milanesi) et à 49 % par Hitachi STS, à laquelle elle a été confiée.

GCF Cityringen Open 1
GCF Cityringen Open 2
GCF Cityringen Open 3
GCF Cityringen Open 4
GCF Cityringen Open 5
GCF Cityringen Open 6
GCF Cityringen Open 7
GCF Cityringen Open 8

Cityringen, le jour de l’inauguration et le premier trajet sur la boucle métropolitaine

GCF Cityringen Open video

GCF en vidéo : phases opérationnelles de l'armement ferroviaire de la "Cityringen"

# 1/6 Cityringen : pré-assemblage des rails

Cityringen GCF: pré-assemblage des rails

# 2/6 Cityringen : l'armement ferroviaire, données

Cityringen GCF: données

# 3/6 Cityringen : la construction de la voie

Cityringen GCF: construction de la voie

# 4/6 Cityringen : l’ajustement de la voie

Cityringen GCF: Cityringen : l’ajustement de la voie

# 5/6 Cityringen: il getto del calcestruzzo

Cityringen Gcf : coulage du béton

# 6/6 Cityringen : la pose du troisième rail

Cityringen GCF: la pose du troisième rail

métro Cityringen de Copenhague : approfondissements

  • Le système de transport intermodal de Copenhague

    Le système de transport intermodal de Copenhague

    " Copenhagenize " est le slogan avec lequel Copenhague promeut son système de mobilité urbaine au plan mondial. Celui-ci repose sur trois éléments fondamentaux :

    Le métro actuel. Métro Ansaldo Breda de type automatique inauguré en 2002. Il se compose de deux lignes (la M1 et la M2) qui suivent un parcours parallèle en ville avant de se séparer, à hauteur de Christianshavn, en deux tronçons différents, un tronçon occidental vers l'aéroport et un tronçon oriental en direction d’Orestad. D’une longueur de 21 kilomètres - 10 en souterrain et 11 en surface – les lignes desservent 22 stations. Les 34 rames en dotation sont en service 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. La vitesse moyenne est de 40 km/h.

    Les S-Tog, en activité depuis 1934, constituent les artères du service ferroviaire métropolitain. 7 lignes en tout distribuées en étoile sur une longueur totale de 170 kilomètres et 85 stations. La fréquence moyenne des passages et d’un train toutes les 10 minutes ; les trois lignes rapides, desservant 17 stations du centre ville, atteignent la fréquence d’un train toutes les 5 minutes pendant les heures de pointe.

    La bicyclette. A Copenhague aussi, c’est la " petite reine " : 140 km de pistes cyclables continues surélevées par rapport à la chaussée et rigoureusement séparées du trottoir et des chemins piétonniers, font de la bicyclette le moyen de transport le plus rapide et le plus pratique et, à ce titre, le véhicule préféré et le plus largement utilisé. Il n’existe aucun train ou véhicule de métro qui ne prévoie des espaces et des râteliers pour faciliter le transport des bicyclettes. Il n’existe aucune gare ou station qui ne soit pas dotée d’escaliers équipés d’une goulotte où pousser sa bicyclette à la main.
    A ce jour, 40% des habitants vont travailler en vélo. Quand la nouvelle Cityringen entrera en activité, ce pourcentage devra connaître une augmentation sensible.

  • Cityringen : phases exécutives de l’armement ferroviaire.

    Cityringen : phases exécutives de l’armement ferroviaire.

    Première phase, exécutée entre l’automne 2013 et l’été 2014, consiste dans la réalisation de l’armement de l’aire du CMC, avec la pose de près de 4 kilomètres de rails sur ballast.

    Deuxième phase : armement du premier tronçon souterrain compris entre le CMC, la station de Copenhague H et le puits de Nørrebroparken : 14 kilomètres de voie simple réalisés entre l'automne 2015 et début 2017. Ce tronçon est appelé " Functional Section " car il est utilisé, depuis septembre 2017, parallèlement aux travaux, pour les essais des véhicules dans le cadre de la phase préalable à la mise en service.

    Troisième phase : achèvement de l’armement ferroviaire sur la partie restante de la ligne circulaire de Cityringen entre le puits de Nørrebroparken, le puits de Øster Søgade et la station de Copenhague H. Le tronçon a une longueur totale d’environ 18 km de voie simple et a été pris en charge par GCF en mai 2017 avec un double front opérationnel pour pouvoir respecter les délais du projet qui prévoyaient un achèvement des travaux en mars 2018.

    Quatrième phase. Outre la boucle de Cityringen, le projet prévoie, au nord-est, l’extension de Nordhavn, dont la réalisation a été attribuée à GCF dans le cadre d’un marché distinct. Le prolongement se compose d’un tronçon souterrain et d’une partie terminale sur viaduc. La construction de la ligne, d’une longueur totale d’environ 2200 mètres, soit l’équivalent de 4500 mètres de voie, a débuté en mars 2018 et sera achevée avant la fin de l’année.

  • Les fouilles et les ouvrages de génie civil.

    Les fouilles et les ouvrages de génie civil.

    Les deux galeries parallèles de la Cityringen ont été excavées dans le calcaire à une profondeur atteignant les 40 mètres par 4 tunneliers (TBM) actionnés par des équipes de 10 à 15 ouvriers hautement spécialisés.

    Pesant 800 tonnes chacun et mesurant 110 mètres (la taille d'un terrain de football) ils ont été descendus à travers les puits et assemblés directement dans la galerie. La tête d’abattage de chaque tunnelier a un diamètre de 6 m et une profondeur de 11 mètres, elle peut tourner à 5 tours/minute. Pas moins de 32 vérins hydrauliques propulsent le tunnelier avec une pression pouvant atteindre 3000 tonnes. La vitesse de progression est de 14 mètres par jour.
    Entrés en service en août 2013, les tunneliers ont été, comme c’est l’usage, baptisés avec des prénoms féminins en choisissant ceux des quatre premières centrales téléphoniques qui, à Copenhague, ont pour la première fois mis les habitants en relation entre eux : Nora, Tria, Minerva et Eva.

    Les galeries se composent d’anneaux en ciment prédécoupés d’une longueur de 1,40 m, eux-mêmes constitués de six segments. 130 000 anneaux ont été utilisés au total. Les 17 nouvelles stations ont été excavées dans le sous-sol jusqu’à une profondeur de 30 mètres.

    Plus de 3,2 millions de m3 de terre ont été enlevés et transportés - par 90 000 camions chargés à bloc - à Nordhavn pour repousser le bord de mer et agrandir le quartier de plus de 100 hectares avec une nouvelle surface équivalente à 140 terrains de football.

  • Les avantages pour l’environnement

    Les avantages pour l’environnement

    Outre les solutions spéciales adoptées pendant la conception et la construction de l’armement ferroviaire pour réduire les vibrations et, par conséquent, la pollution acoustique, la nouvelle ligne Cityringen de Copenhague a fait l’objet de la plus grande attention en matière de réduction de la consommation d’énergie. C’est pour cette raison que le tracé circulaire des deux galeries suit une évolution altimétrique ondulée et que les stations sont installées sur de faibles élévations : la position élevée réduit naturellement la consommation d’énergie des voitures tant en accélération que pendant le freinage.

    Avec l’entrée en service de la Cityringen, la part d’habitants qui préféreront se déplacer à pied, en vélo et avec des transport en commun devrait atteindre les 75% : 8800 passagers utiliseront la station de métro de la place de l’hôtel de ville chaque jour.
    Les voitures du métro, entièrement automatiques, sont en mesure de transporter 300 passagers chacune. Si les 34 rames étaient remplies simultanément, il serait possible de transporter 10 200 passagers en un seul trajet. La vitesse en service commercial sera de 40 km/h et le temps de parcours de la boucle complète sera d’environ 24 minutes.

    Le métro est un type de transport écologique pour Copenhague : pour chaque personne qui choisit le métro au lieu du bus, les émissions de Co2 baissent de 75% ; laisser la voiture au garage et utiliser le métro permet de réduire les émissions de 83%.
    Conçue dans une optique d’intermodalité vélo+train-métro complète, Cityringen constitue un pilier essentiel de la politique de transport intermodal de Copenhague, parallèlement au développement continu du réseau de pistes cyclables de la ville, long de 400 kilomètres à ce jour. Grâce à la ligne Cityringen, l’objectif fixé par le CPH Climate Plan 2025, à savoir de réduire les émissions de Co2 et de transformer la ville en première capitale mondiale neutre en carbone, est plus proche que jamais.

Metro Cityringen, le clip

GCF Cityringen Video1

Le puits de Nørrebroparken

GCF Cityringen Video2

Cityringen, un tunnelier en action

GCF Cityringen Video3

Cityringen, survol des chantiers

GCF Cityringen Video4

Cityringen, les voitures

GCF Cityringen Video5

Au cœur du tunnelier " Minerva "

Cityringen: le tunnelier Minerva