Tunnel Rail Route 10 : du projet à la construction

Les travaux de GCF pour le chemin de fer du Kosovo

De la conception à la réhabilitation. Les travaux de réhabilitation ferroviaire avancent au Kosovo, le long du tronçon terminal du Lot 1 de la Rail Route 10 – la Fushë Kosovë - Hani i Elezit – où GCF SpA intervient notamment dans la modernisation des tunnels, nombreux et complexes en raison de la géomorphologie fragile de cette zone frontalière avec la Macédoine.

Pas moins de sept tunnels, d’une longueur totale de 1 024 mètres, sont concernés par ce tronçon terminal du Lot 1, qui s’étend sur environ 11 kilomètres entre les villes de Kaçanik et Hani i Elezit. Pour six d'entre eux, GCF SpA, à travers son Département d'ingénierie structurelle et géotechnique, a assumé l'entire responsabilité de la conception, depuis l'étude du concept jusqu'à la définition des détails constructifs.

« La complexité géomécanique des zones concernées par les travaux d’élargissement – explique l’ingénieur Alessio Bianchini, coordinateur du Département d'ingénierie structurelle et géotechnique de GCF – et les perturbations induites dans les formations rocheuses lors de la construction des tunnels existants ont nécessité des études approfondies lors de la phase de reconnaissance. Au cours de cette phase, des relevés topographiques ont été réalisés pour vérifier l'état actuel, ainsi que des inspections géologiques afin d'analyser les caractéristiques structurelles des affleurements. Des investigations géognostiques ont été menées pour reconstituer la stratigraphie et déterminer la profondeur de la nappe phréatique. »

Des carottages et des essais en laboratoire sur les échantillons prélevés ont permis de déterminer les propriétés mécaniques de la roche. Des enquêtes géophysiques précises ont été effectuées pour délimiter avec exactitude la zone perturbée autour des tunnels existants. Par ailleurs, des tests géoradar et des carottages supplémentaires ont été réalisés à l'intérieur des tunnels afin de reconstituer l'épaisseur du revêtement existant et de caractériser la nature de la roche en contact avec celui-ci.

« L'analyse de cet ensemble d'informations – poursuit l’ingénieur Bianchini – ainsi qu'une évaluation attentive des technologies disponibles localement, ont permis de définir les interventions nécessaires au pré-consolidation en vue de l'élargissement des tunnels. Des analyses numériques ont été menées pour dimensionner le revêtement temporaire, constitué de cintres métalliques et de béton projeté, ainsi que le revêtement définitif en béton armé. »

Les solutions techniques adoptées pour la construction des portails ont été définies après une évaluation approfondie des conditions géomécaniques. En présence de formations rocheuses de mauvaise qualité, des parois temporaires ont été conçues pour assurer un soutien et un confinement nécessaires.

« Alors que plusieurs chantiers poursuivent la reconstruction de l'ensemble de la ligne – explique Raffaele Forcella, Project Manager de GCF – nous concentrons nos efforts sur l'adaptation des tunnels aux normes européennes, en garantissant leur étanchéité et leur solidité structurelle. Une fois les travaux terminés, la ligne permettra d'augmenter la vitesse de circulation de 70 km/h actuellement à 120 km/h. »

Pour les tunnels 1, 2, 6 et 7, leur élargissement implique la démolition du revêtement existant et un creusement à ciel ouvert.
Le tunnel 6 (« Valan », le plus long avec 270,5 m) a récemment reçu son revêtement final.

Le renouvellement du tunnel 7 ("I shtati", de 131,87 mètres) se poursuit - comme l’explique le chef de projet Francesco Binotto - suivant une succession d'étapes comprenant l'excavation en section tronconique, l'utilisation du forepoling pour stabiliser le terrain avec des tubes d'acier formant une arche protectrice, la mise en place de cintres en fer à cheval et de réseaux de protection, l'étanchéification complète, le renforcement au béton projeté et le revêtement final réalisé grâce à un coffrage mobile opérant sur rails temporaires.

Pour le tunnel 3 ("Guri i shpuar", réalisé à 50 %), l'ancienne galerie a été démolie pour laisser place à un tunnel artificiel à section rectangulaire, construit selon la méthode bottom-up.

Concernant le tunnel 5 ("Galeria"), situé près d'une pente à haut risque d'éboulements, GCF a conçu une solution top-down, comprenant la démolition sous une dalle de couverture en béton armé, ancrée à des rangées de micropieux, suivie de la reconstruction d'un revêtement définitif à section rectangulaire.

« Cette solution technique - précise l'ingénieur Bianchini - a été développée afin de minimiser les perturbations dans la masse rocheuse lors de la démolition du tunnel existant et d'assurer la protection des ouvriers contre le risque d'éboulements. L'installation des micropieux et la construction de la dalle en béton armé n'ont eu lieu qu'après la sécurisation de la pente adjacente grâce à un fixed drapery system, constitué d'un treillis métallique fixé à la pente avec des câbles galvanisés croisés et des ancrages. »

Les dimensions des ancrages et la géométrie des excavations ont été dimensionnés à l'aide d'analyses numériques aux différences finies, prenant en compte les plans de discontinuité identifiés comme responsables de phénomènes d'instabilité potentiels. Ces analyses ont également permis de modéliser toutes les phases de construction ayant un impact sur l'état de contrainte-déformation initial. Une autre complexité surmontée par la solution adoptée a été la gestion de l'interférence avec les ancrages permanents d'un mur de soutènement existant en aval du tunnel.

Toutes les infrastructures du lot 1 Fushë Kosovë - Hani i Elezit

Outre les 7 tunnels en cours de réhabilitation, l'inventaire des ouvrages civils - comme l’explique Roberto Accinelli, chef de projet GCF - inclus dans le projet de réhabilitation des 67 kilomètres du Lot 1 comprend : 14 ponts en béton armé à reconstruire, 14 ponts métalliques à renforcer, 6 ponts supplémentaires à réparer, ainsi que 36 passages à niveau à moderniser et 10 kilomètres de nouvelles chaussées. En matière de protection permanente, environ 14 km de murs de soutènement et 3,2 km de gabions ont été prévus, en plus des systèmes de drainage comprenant des canalisations souterraines, une trentaine de canaux et une centaine de buses.

Enfin, 8 gares ferroviaires et 5 arrêts seront modernisés. En ce qui concerne la voie ferrée, le renouvellement intégral (retouche du relevé, reconstruction de la chape en ballast et pose de la voie) couvre 66,83 km de voie principale et 12,76 km de voies secondaires, soit un total de 79,58 km de voies rénovées.

Les travaux du Lot 2 Fushë Kosovë et Mitrovicë

Pendant ce temps, les travaux de réhabilitation du Lot 2, également confiés à GCF, se poursuivent. Des travaux qui, comme le souligne Raffaele Forcella, s’articulent aussi pour ce deuxième tronçon en “interventions diversifiées allant au-delà de la reconstruction de la ligne ferroviaire pour inclure les bâtiments mêmes des gares, les quais passagers, les ponts, les canaux souterrains et les ouvrages hydrauliques, ainsi que la voirie et les parkings.”

En plus de la réfection intégrale du tronçon entre Fushë Kosovë et Mitrovicë (34,4 km de ligne ferroviaire principale et 9,1 km de voies et d’aiguillages dans les gares), les chantiers de GCF interviennent également dans la reconstruction de 18 km de réseau routier parallèle et transversal à la ligne (routes de service ou concernées par les 32 passages à niveau actuels), ainsi que dans la rénovation de 16 ponts – en acier ou en maçonnerie – afin de les rendre conformes aux normes d’interopérabilité et aux exigences des Eurocodes et de la STI. De plus, la réhabilitation des 5 gares et des 5 arrêts existants ainsi que des 16 quais passagers est également en cours.

Le corridor Rail Route 10

Le Corridor X s’étend sur un total de 252 kilomètres, dont 148 traversent le Kosovo le long de l’axe Nord-Sud Leshak – Hani i Elezit. Depuis Kraljevo (en Serbie), il atteint Belgrade via Lapovo ; au sud, en Macédoine, il relie Gjiorche Petrov à Skopje. Son intégration dans le corridor européen oriental/Méditerranée orientale (Réseau Ten-T, axe 4) permettra de relier les Balkans à l’Autriche, à la Grèce et à la Bulgarie.
La modernisation de l’infrastructure ferroviaire est considérée par le gouvernement du Kosovo et l’Union européenne comme une condition préalable au développement économique de la région et revêt une importance stratégique pour le pays.

Pour plus d’informations:

Avec GCF, le Kosovo lance la modernisation du réseau ferroviaire

Kosovo : le deuxième lot de la Rail Route 10 est également à GCF

{ampz:ampzshortcode}