Métro
Géologie
Les plus anciennes villes du monde se sont développées autour des fleuves, qui jouaient un rôle essentiel dans leur subsistance. La plupart des villes sont donc implantées en milieu alluvial. Creuser un tunnel sous une ville présentant ce type de terrain – constitué de sols meubles – s’accompagne généralement de mouvements de terrain autour de l’ouvrage et, par conséquent, de tassements en surface.
Dans ce contexte, des investigations géotechniques détaillées, une bonne compréhension du comportement du terrain lors du creusement ainsi qu’une conception robuste sont indispensables à la réussite d’un tunnel en milieu urbain. Nous travaillons avec des géologues et utilisons les outils les plus récents pour appréhender et modéliser avec précision la géologie et ses particularités.
Nos modèles 3D réalisés avec Leapfrog (un logiciel de modélisation implicite) nous permettent d’intégrer l’hydrogéologie à la conception des ouvrages. La géologie est modélisée implicitement à partir de la topographie et des sondages, l’hydrogéologie à partir des données piézométriques. Le BIM des différents ouvrages du projet nous permet ensuite de visualiser l’ensemble. Les mouvements de terrain, tels que les glissements, peuvent être intégrés grâce à données interférométriques satellitaires lorsque cela s’avère nécessaire. Toutes ces données réunies dans un même modèle aident l’ingénieur ou le maître d’ouvrage dans son travail quotidien, en particulier durant les premières phases d’un projet, lorsque celui-ci évolue fréquemment. Il est ainsi possible de visualiser les zones inondables, d’extraire automatiquement le volume des matériaux excavés par lithologie, d’estimer les tassements le long du tracé du tunnel, ou encore d’exporter directement les données vers un logiciel de calcul aux éléments finis (Plaxis, ZSoil, etc.) afin de réaliser des analyses plus poussées. Pendant la phase de construction, les données d’auscultation peuvent être visualisées directement dans le modèle, ce qui nous aide à comprendre le comportement du terrain autour de l’excavation et à prendre les décisions appropriées le plus rapidement possible.
Conception de tunnels en milieu urbain
Amberg Engineering dispose de nombreuses années d’expérience dans tous les types de construction de tunnels en terrain meuble, aussi bien à l’aide de méthodes conventionnelles qu’au moyen de tunneliers.
La difficulté du creusement en milieu urbain réside dans la multiplicité et la combinaison des facteurs à prendre en compte : une couverture généralement faible, des conditions géotechniques délicates, la présence d’ouvrages sensibles et de bâtiments historiques à proximité immédiate du projet, l’impact potentiel sur les constructions existantes et les nuisances qui en découlent pour les riverains. Une conception robuste, le recours aux technologies de creusement les plus récentes, la mise en œuvre de traitements de terrain ainsi qu’un programme d’instrumentation et de monitoring solide – permettant de détecter rapidement les problèmes potentiels et de mettre en œuvre les mesures correctives adéquates – sont les clés de la réussite d’un projet urbain.
Amberg Engineering dispose de nombreuses années d’expérience dans tous les types de construction de tunnels en terrain meuble, aussi bien selon des méthodes conventionnelles qu’au moyen de tunneliers. Nous avons acquis nos connaissances en construisant des métros dans le monde entier et les avons approfondies grâce à une étroite collaboration avec des chercheurs et des acteurs de l’industrie, comme vous pouvez le découvrir dans notre galerie d’essais de Hagerbach (Suisse). Cette expertise nous permet de sélectionner la technologie la mieux adaptée aux exigences locales spécifiques.
Nos experts mettent en œuvre les méthodes de creusement les plus appropriées, choisissent le revêtement adéquat et définissent le tracé optimal. Nous pouvons en outre compter sur l’expertise de nos collègues d’Amberg Technologies pour proposer les meilleures solutions en matière de monitoring.
Conception structurelle des stations
La conception et la construction de stations souterraines en milieu urbain comportent de nombreux risques et défis : disponibilité du foncier, déviation du trafic et des réseaux, sécurité des ouvrages avoisinants, intégration architecturale de l’identité culturelle du lieu, incertitudes géologiques et autres contraintes locales.
Amberg Engineering possède une vaste expérience dans la réalisation de stations souterraines selon les méthodes descendante (« top-down »), ascendante (« bottom-up ») ou mixte, en fonction des conditions géologiques, de l’espace disponible en surface et de la profondeur d’excavation.
La méthode descendante est généralement privilégiée dans les terrains meubles et lorsque l’espace disponible en surface est restreint. Elle consiste à réaliser d’abord un soutènement définitif sous forme de parois moulées, puis à construire les dalles au fur et à mesure de l’excavation, du haut vers le bas. Les structures intérieures restantes sont ensuite édifiées du bas vers le haut, après l’achèvement de l’enceinte extérieure de la station.
MÉTHODE ASCENDANTE (« BOTTOM-UP ») Pour la réalisation des structures définitives, plusieurs systèmes de soutènement provisoire sont mis en place afin de permettre les découpes de roche et les excavations. Dans les roches tendres, on recourt notamment à des pieux sécants renforcés par des butons et des liernes ; dans les excavations en roche dure, des ancrages et boulons de roche sont généralement utilisés. La station est excavée jusqu’au radier en s’appuyant sur ces soutènements provisoires. Les structures définitives sont ensuite élevées depuis le bas, par la mise en place des coffrages des voiles et des dalles.
Chez Amberg, nous disposons d’une équipe de spécialistes expérimentés et hautement qualifiés capables de concevoir des structures répondant à tous les niveaux de complexité évoqués ci-dessus.
Configuration et conception
Lors de la conception d’une nouvelle ligne de métro, l’une des premières questions fondamentales concerne la géométrie du tunnel. Plusieurs options sont en effet possibles : deux tubes, un tube unique ou une grande excavation à deux niveaux. Ces trois options présentent chacune des avantages et des inconvénients spécifiques en termes de niveau de risque technique, de souplesse d’exploitation, de concept global de protection incendie ou encore de coût. Toutefois, le choix dépend largement des pratiques et des préférences propres à chaque pays.
Alors que les tunnels à deux tubes constituent la solution privilégiée en Asie et dans certaines villes européennes, le tunnel monotube à double voie gagne en popularité en Europe, où la plupart des nouveaux projets de métro adoptent cette configuration. En raison de son coût d’investissement relativement élevé, le grand tunnel monotube à dalle intermédiaire et voies superposées est plus rarement retenu et n’est adapté qu’à des situations particulières (géologie complexe combinée à de fortes contraintes d’espace en surface).
Nos experts sont à votre disposition pour vous accompagner dans ce choix. Forts d’une vaste expérience internationale, ils vous aideront à choisir la géométrie la mieux adaptée à votre projet.
Architecture
La conception architecturale des stations a pour objectif de créer une synergie avec le caractère local du quartier. Elle vise également à faciliter les opérations de maintenance et à offrir une expérience de qualité aux usagers.
Chez Amberg, nous disposons de toutes les compétences nécessaires en conception architecturale pour les stations souterraines et aériennes. Les conceptions architecturales sont réalisées dans le respect des normes locales. Le BIM est déployé par défaut afin de coordonner les contraintes spatiales et les finitions.
Image : projet MEGA UG02 – métro d’Ahmedabad, Inde
BIM / numérisation
La multitude d’acteurs internes impliqués dans la conception, la construction et la mise en service d’un projet engendre des intérêts parfois divergents. Dans les modes de réalisation traditionnels, la fragmentation peut freiner la collaboration et entraîner des ruptures de communication. Lorsque le maître d’ouvrage et l’équipe de réalisation partagent un objectif commun, les conflits diminuent et l’attention se recentre sur le projet. Cela favorise la coopération, améliore la gestion des parties prenantes et augmente les chances de réussite du projet.
Le BIM est la tendance en Europe et en Asie. Tous les projets de métro récents (par exemple le métro de Stockholm, la ligne 3 du métro de Bruxelles, les lignes 17 et 15 du Grand Paris Express) sont conçus avec l’appui du BIM, qui offre notamment les avantages suivants :
- Supprimer les maquettes de construction traditionnelles, coûteuses et chronophages
- Modéliser facilement et rapidement différentes options et variantes de conception pour tenir compte des retours des utilisateurs finaux et/ou du maître d’ouvrage
- Raccourcir et fluidifier le processus de conception et de revue de conception
- Évaluer l’efficacité de la conception au regard du programme de l’ouvrage et des besoins du maître d’ouvrage
- Produire les plans à partir du BIM en éliminant, dès la phase de conception, tous les problèmes d’interface et de collision avec l’architecture et les lots techniques (MEP)
- Améliorer les performances des projets en matière de santé, de sécurité et de confort (le BIM permet par exemple d’analyser et de comparer les cages d’évacuation coupe-feu, les conceptions de systèmes d’extinction automatique ou des configurations d’escaliers alternatives)
- Assurer une documentation complète de tous les composants du projet sur l’ensemble du cycle de vie
- Transférer les connaissances entre les phases du projet sans rupture ni perte d’information
- Disposer d’une source unique de données fiables pour tous les participants et parties prenantes du projet
- Offrir les meilleures conditions possibles pour la maintenance en phase d’exploitation, toutes les informations pertinentes étant regroupées en un seul endroit.
Nos experts se feront un plaisir de vous accompagner dans toutes les phases de votre projet.
Projet : DMRC DCO6 - Delhi, Inde
Projet : Metro Barcelona - Stations profondes
Protection incendie / Ventilation
La sécurité est une exigence fondamentale qui influence la conception d’un métro à tous les stades. Les considérations de sécurité doivent donc être intégrées dès le début, aussi bien dans la conception de nouvelles infrastructures que dans la réhabilitation d’ouvrages existants. Dans ce contexte, les dispositifs d’évacuation et la ventilation jouent toujours un rôle central et sont traités par notre équipe de manière pleinement intégrée.
Les membres de notre équipe interviennent dans de nombreux pays, en Europe et à l’international, et maîtrisent les normes de protection incendie propres à chaque pays. Il est donc essentiel de définir dès le début d’un projet le cadre normatif et les principes de sécurité qui s’appliqueront tout au long de celui-ci, afin d’optimiser la conception des ouvrages dès les premières phases du projet.
Notre équipe maîtrise les meilleures pratiques internationales et s’appuie sur les techniques de conception et les outils numériques les plus récents.
Nous réalisons les analyses de risques, élaborons les concepts de sécurité et les plans d’urgence de vos projets de métro et concevons les systèmes de ventilation des tunnels et des stations.
Principes de ventilation en cas d’incendie, Metro do Porto
Analyse de la propagation des fumées, BMN
Logistique
La construction d’ouvrages souterrains en milieu urbain se heurte à des contraintes d’espace particulièrement importantes. L’environnement dans lequel s’inscrit le chantier engendre par ailleurs ses propres difficultés : les voiries existantes et leur trafic quasi ininterrompu, qui pèsent sur les livraisons entrantes et sortantes, la coexistence d’autres chantiers menés en parallèle, ou encore l’interface avec le public, pour laquelle la sécurité doit être assurée tant pour le personnel du chantier que pour les riverains. Le bruit et les poussières s’ajoutent aux nuisances inhérentes à une opération de construction d’envergure en zone urbanisée.
Pour maîtriser cette interaction complexe entre différents aspects et permettre la meilleure exécution possible, le processus et la logique de toutes les variables doivent faire l’objet d’une planification rigoureuse et compétente dès le début.
Amberg Loglay développe des solutions optimales en matière de logistique et de logistique de chantier dans et autour des villes.
Exploitation et maintenance
Après la mise en service du métro, nous disposons grâce à Amberg Technologies des connaissances et des moyens techniques permettant de réaliser des inspections et travaux de maintenance, malgré des fenêtres d’interruption de l’exploitation limitées. Afin de préserver durablement la valeur des infrastructures, nous proposons des évaluations périodiques de leur état, une planification stratégique de conservation de la valeur intégrant budget et programmation, ainsi que la planification et la supervision globales des travaux de maintenance, de réhabilitation et de transformation.
Amberg est fortement engagée en matière de durabilité. Les différents piliers sur lesquels nous nous concentrons sont :
- Promotion du recours à l’énergie géothermique renouvelable dans nos projets
- Construction avec des matériaux durables (utilisation de béton fibré ou de béton bas carbone pour réduire les émissions de CO₂)
- Recyclage des déblais, notamment dans une logique d’économie circulaire
- Etc.
Prestations
Nous proposons des prestations à chaque phase de la conception d’un projet : de la planification à l’assistance pendant l’exécution, en passant par les études de faisabilité et la conception détaillée. En phase de réalisation, nous accompagnons nos clients afin de garantir une ’exécution optimale du projet grâce à la supervision de chantier.
- Études de pré-faisabilité et études de tracé
- Études de faisabilité et rapport de projet détaillé (DPR)
- Cartographie géologique
- Études d’appel d’offres, métrés (BOQ) et spécifications techniques
- Analyse des offres
- Prestations d’ingénierie en phase de soumission
- Conception détaillée du génie civil
- Conception détaillée des installations électriques : distribution d’énergie, éclairage, mise à la terre, câblage, alimentation de secours
- Vérification de la sécurité et concepts de sécurité
- Conception détaillée des systèmes de ventilation et de sécurité
- Conception détaillée des systèmes de détection et de lutte contre l’incendie
- Conception détaillée des systèmes SCADA, de sécurité des personnes et de vidéosurveillance
- Supervision de chantier et gestion de projet (PMC) pour le génie civil et les lots techniques
- Prestations de vérification de conception (Lead Design Checker)
- Prestations de conception pour la réhabilitation
- Géophysique (TSP)
Références
- Conception détaillée BC 24, Delhi, Inde
- UG2 Calcutta, Inde
- Conseils en conception détaillée pour la ligne 3 du métro de Mumbai (MML3), lot 07, Maharashtra, Inde
- Conseils en conception détaillée pour le Metro-Link Express pour Gandhinagar & Ahmedabad (MEGA) – lot UG02, Gujarat, Inde
- Conseils en conception détaillée pour DMRC phase IV – lot DC06, New Delhi, Inde
- Conseils en conception détaillée pour DMRC phase IV – lot DC07, New Delhi, Inde
- Conseils en conception détaillée pour DMRC phase III – lot CC27, ligne 8, corridor Janakpuri West–Botanical Garden, New Delhi, Inde
- Conseils en conception détaillée pour DMRC phase III – lot CC32, ligne 8, corridor Janakpuri West–Kalindi Kunj, New Delhi, Inde
- Vérification conception et études d’appel d’offres pour la Singapore Downtown Line, phase 1, Singapour
- Conseils en conception pour la Singapore Downtown Line, phase 3, Singapour
- Conception et exécution pour la Singapore Downtown Line, phase 2, Singapour
- Conception des structures du portail nord, du puits d’intervention et de la station de métro souterraine KL Sentral pour le Klang Valley Mass Transit Project (KVMRT), Kuala Lumpur, Malaisie
- Ingénieur du maître d’ouvrage pour le métro U5 de Munich, études de conception finale et d’appel d’offres
- Ingénieur du maître d’ouvrage pour les études de conception finale et d’appel d’offres, assistance à l’adjudication et planification de l’exécution pour le métro U5 de Berlin, Allemagne
- Conseils au maître d’ouvrage, de la phase d’avant-projet à la phase de construction, pour le métro de Stockholm (Tunnelbana), Stockholm, Suède
- Étude de faisabilité, avant-projet, conception finale, préparation et participation à l’adjudication et surveillance des travaux pour le métro Bruxelles Nord, Bruxelles, Belgique
- Étude globale de protection incendie pour le métro Bruxelles Nord, Bruxelles, Belgique
- Étude de pré-faisabilité (PFS) et étude de faisabilité (FS) pour l’extension de la ligne 4 du métro, Lac Straulesti – Gara Progresu, Bucarest, Roumanie
- Avant-projet et conception détaillée pour l’extension de la ligne D du métro de Porto vers Vila d’Este, Porto, Portugal
- Avant-projet, conception détaillée, procédure d’appel d’offres, sélection de l’entrepreneur et surveillance des travaux pour la ligne 17 Nord du Grand Paris Express, Paris, France
- Concepteur tunnel pour une offre conception-réalisation de la ligne 15 Ouest du Grand Paris Express, Paris, France
- Concepteur tunnel pour une offre conception-réalisation de la ligne 15 Est du Grand Paris Express, Paris, France
- Planification globale, surveillance de chantier, conseils techniques et conduite des investigations géotechniques pour le « Sky Metro » de l’aéroport de Zurich, Zurich, Suisse
- Optimisation de la conception finale, surveillance de chantier et monitoring géotechnique et des tassements pour le métro de Sabadell, extension de la ligne 2, Barcelone, Espagne
- Géologue du maître d’ouvrage et conseils sur les méthodes de creusement pour le Tunnel de Viret, métro M2, Lausanne, Suisse
- Études de planification de tunnels et de stations pour Swissmetro Bâle–Zurich, Zurich, Suisse
Amérique
- Conseils en phase de conception, définition du concept de monitoring pour le passage sous l’aéroport, REM, Montréal, Canada
- Conseils pendant le creusement au tunnelier, prestations d’ingénierie et évaluation géotechnique pour la ligne 5 « Lila » du métro de São Paulo, lot 3, São Paulo, Brésil
Moyen-Orient
- Conception et revues de projet, et conception de mesures de contingence en cas de conditions de terrain difficiles pour le projet de métro d’Ahwaz, Iran
- Expert en évaluation des offres pour le métro du Qatar pour DBI
Foire aux questions
La construction de métros se déroule sous des villes denses et vivantes, avec une faible couverture, des terrains aquifères difficiles, la proximité de bâtiments sensibles et le risque de tassement. Nous combinons une conception robuste, des technologies de creusement modernes, des mesures d'amélioration des terrains et une instrumentation et un monitoring complets pour prévoir, observer et maîtriser les mouvements du terrain afin de garantir la sécurité des ouvrages avoisinants.
Nous sélectionnons pour chaque site la méthode de construction de station la plus adaptée (top-down, bottom-up ou mixte) ainsi que la géométrie de tunnel appropriée, et concevons les systèmes de sécurité, de protection incendie, de ventilation et de SCADA conformément aux normes internationales.
