Indeco pour la grande tranchée

L’enfouissement du tronçon de la ligne Bari-Barletta, qui traverse le centre de la ville de Andria, implique la construction d’une tranchée de près de trois kilomètres de long. L’excavation de plus de 250 000 mètres cubes est entièrement réalisée avec des brise-roches Indeco.

L’enfouissement de la ligne ferroviaire qui traverse la ville de Andria est un élément important du renouvellement du transport ferroviaire dans la partie nord des Pouilles en Italie. Le projet, commandé par Ferrotramviaria S.p.A. – la société qui gère plus de soixante-dix kilomètres de la ligne de chemin de fer du Nord de la région de Bari – fait partie d’un projet plus vaste visant à moderniser et à améliorer les liaisons ferroviaires dans la zone dite « Zone vaste » de la province de Barletta, Andria, Trani (BAT), dont la zone d’utilisateurs compte environ 700 000 habitants. Une fois achevés, les travaux sont destinés à avoir un impact positif sur la mobilité de la province car ils rendront l’utilisation du système de transport public plus pratique et plus rapide. Cependant, l’adaptation des infrastructures est également destinée à avoir des répercussions sur l’aménagement urbain de la ville de Andria, qui récupèrera de nombreuses zones précédemment occupées par la ligne et par ses structures, les rendant ainsi disponibles pour une variété de nouvelles fonctions (espaces verts équipés, pistes cyclables, nouveaux espaces publics, etc.). Le projet prévoit la construction d’une tranchée sous la ligne historique à voie unique du km 56+255,58 au km 59+188,39, pour une longueur totale de 2 932,81 mètres. Les travaux prévoient également la construction de sections à caisson pour remplacer les passages à niveau existants, la construction de réservoirs pour la collecte des eaux de pluie, la construction d’une nouvelle halte ferroviaire (qui s’appellera Andria Nord) et le réaménagement de la gare existante de Andria Centrale. En mai 2018, Ferrotramviaria Spa a attribué les travaux au Consortium Integra, lauréat de l’appel d’offres pour le contrat intégré comprenant la conception exécutive et l’exécution des travaux. Integra – une importante réalité coopérative qui regroupe des entreprises de construction, d’ingénierie et de services – a confié à son associé CMB la tâche de réaliser les travaux.

L’excavation dans des roches dures et peu fracturées

Le contexte géologique dans lequel se trouve la ville de Andria est caractérisé par de la dolomie et du calcaire dolomitique gris foncé, entrecoupés, plus ou moins fréquemment, de calcaire micritique blanc ou de bioclastes à grain fin. Les dolomies gris foncé et les calcaires gris se présentent en couches ou en bancs, laminés de manière répétée, avec un karst de dissolution répandu. Les formations rocheuses sont souvent séparées par des sols dits rouges, c’est-à-dire des sols résiduels à granulométrie majoritairement limoneuse, parfois accompagnés de la présence de graviers calcaires. Le projet a défini que la tranchée atteint des profondeurs de -5 à -11 mètres par rapport au niveau du sol, mais au niveau des réservoirs de collecte des eaux de pluie, l’élévation atteint plus de -16 mètres. Le fond de la tranchée doit donc être atteint en traversant des strates rocheuses caractérisées par une grande dureté et, en général, par une compacité due à un niveau moyen de fracturation assez faible (valeur moyenne de RQD comprise entre 50% et 75%). Les dolomies grises se présentent par endroits sous la forme de dépôts très compacts et durs, de grande taille, qui peuvent atteindre, voire dépasser, des valeurs de résistance à la compression de 150 MPa. Il est donc évident que, dans un cadre géologique de ce type, la technique d’excavation des près de trois kilomètres de tranchée est d’une importance capitale pour la réalisation d’un ouvrage qui doit être achevé en 560 jours. Compte tenu du profil géologique du site, les planificateurs ont prévu la réalisation d’un système de consolidation avant le début de l’excavation. La présence de diverses routes et, en certains points, la proximité du parcours avec des bâtiments de différents types ont nécessité de contrer de manière adéquate toute poussée sur les murs de la tranchée. Le système adopté consiste en des micropieux d’un diamètre de 190 mm ou 220 mm renforcés par des profils HEB et, à certains endroits, par une rangée de clous passifs. Dans la séquence des travaux, la tranchée est creusée après (et à l’intrados de) la consolidation, qui est ensuite progressivement recouverte de béton projeté renforcé par des fibres ; une fois la section de conception créée, la tranchée est ensuite complétée par le coulage du revêtement final. Ayant écarté a priori l’utilisation d’explosifs – car le contexte urbain dans lequel se déroulaient les travaux ne le permettait pas -, CMB avait initialement envisagé l’utilisation de fraises à rouleau et de fraises à pointe. Théoriquement, cet équipement présentait le double avantage de produire un faible niveau de vibrations et de garantir la production de matériaux d’une taille ne nécessitant pas de concassage secondaire pour le chargement et le transport. Cependant, compte tenu de la présence généralisée de terre rouge et de la stratification non homogène du substratum rocheux, la direction technique du site a également écarté cette seconde hypothèse. Les dents auraient en effet perdu leur capacité de rupture mécanique sur ce matériau, qui se serait inévitablement « malaxé » sur le tambour de la fraise, entraînant une perte d’efficacité du système d’excavation et donc une baisse de productivité. Le choix s’est donc porté sur l’utilisation de brise-roches hydrauliques qui, s’ils étaient d’une puissance adéquate et en nombre suffisant pour répondre aux besoins du chantier, auraient permis de réaliser la production en respectant le calendrier des travaux.

Un travail de professionnels

L’ampleur de l’excavation – impliquant l’enlèvement de plus de 250 000 mètres cubes de matériaux – et la dureté des roches, ont nécessité l’identification d’un sous-traitant ayant l’expérience et les moyens de gérer adéquatement les travaux et leurs aspects logistiques. Après une sélection minutieuse, CMB a choisi l’entreprise Multiscavi srl de Andria qui, grâce à une flotte de plus de cent véhicules et surtout en raison de sa solide expérience dans le secteur de l’excavation, du remblayage et de la démolition, offrait les meilleures garanties pour mener à bien les travaux et organiser le chargement et la mise en décharge de l’énorme quantité de matériaux. Le délai envisagé pour la réalisation des travaux, dont l’excavation est évidemment une phase importante, ne permettait pas de prendre des retards susceptibles de compromettre le début d’autres travaux et donc la réalisation des travaux eux-mêmes. Comme nous a rapporté Sebastiano Liso qui, avec son frère Vincenzo, dirige l’entreprise: « Une excavation de cette ampleur, et les délais dans lequel elle doit être réalisée, nécessitent une évaluation très précise d’un point de vue technique et économique. Cela vaut également pour une entreprise comme la nôtre, qui possède une expérience considérable dans le secteur et dispose d’un parc de machines adéquat en termes de taille et de niveau technologique. Le site présente effectivement quelques problèmes critiques: en premier lieu, la dureté de la roche, mais ce n’est pas le seul aspect que nous avons soigneusement évalué. L’organisation et la logistique sont également très importantes dans ce projet. Il faut en effet considérer que l’on travaille dans une tranchée qui ne s’élargit à 19 mètres qu’au niveau de la station Andria Centrale, mais qui, sur la majeure partie du tronçon, a une largeur de 7,5 mètres. Il est donc nécessaire d’évaluer soigneusement le positionnement des engins et des déplacements à l’intérieur du site, afin d’éviter de ralentir et de compromettre la sécurité. L’excavation est également conditionnée par l’achèvement des travaux de consolidation qui la précèdent et nécessite donc une bonne dose de flexibilité dans le calendrier hebdomadaire des travaux.

Indeco pour la fiabilité et la productivité

Les roches situées le long du parcours ont une résistance caractéristique comprise entre 35 et 150 MPa et constituent un véritable test pour les capacités des brise-roches. L’ampleur de l’excavation et la durée prolongée des travaux sur plusieurs mois ne font qu’ajouter à la lourdeur de l’utilisation de l’équipement. En termes de continuité temporelle, la demande s’apparente en fait davantage à un cycle typique de culture de carrière qu’à celui de travaux d’infrastructure. La productivité et la fiabilité deviennent donc un élément fondamental dans une situation qui, contrairement au cycle de la carrière, exige également le respect d’un calendrier bien défini, dont dépend en outre l’avancement de tout le site. C’est ainsi que Sebastiano Liso a commenté : « Nous utilisons des brise-roches Indeco depuis plusieurs années et, après avoir testé des équipements d’autres fabricants, nous avons maintenant un HP 7000, deux HP 5000, un HP 3500 et un HP 3000 dans notre parc. Sur le site de Andria, nous utilisons une HP 7000 couplée à une pelle CAT 340 et deux HP 5000 couplées à des pelles CAT 330. Cette application particulière est immédiatement apparue comme un défi pour la fiabilité des machines et des équipements; les brise-roches, en particulier, sont toujours sous contrainte. La roche est dure tout au long du parcours, mais la véritable difficulté réside dans la dolomie, que nous appelons familièrement ici la pierre noire. À certains endroits, nous rencontrons d’énormes roches compactes qui mettent vraiment les brise-roches à l’épreuve. Mais c’est là que réside la véritable différence entre Indeco et les autres brise-roches hydrauliques; lorsqu’ils sont bien accouplés et utilisés par des opérateurs expérimentés comme les nôtres, ces engins donnent d’excellents résultats, malgré la lourdeur objective de l’application. Tous les composants du brise-roche sont sollicités, surtout si l’on considère que les équipements utilisés ont déjà cumulé des centaines d’heures de travail d’excavation et qu’ils devront fonctionner pendant plusieurs mois avant l’achèvement des travaux. En fait, la fiabilité est un facteur encore plus déterminant sur ce site ; si elle ne répond pas aux exigences de production, elle peut même transformer notre marge en perte. Indeco, de ce point de vue, est vraiment une garantie ». Les productions exigées sur le site de Andria sont par ailleurs garanties par les solutions adoptées par Indeco sur tous les brise-roches de sa gamme. Le HP 7000 et les deux HP 5000 utilisés pour creuser la tranchée sont en effet équipés d’un système hydraulique spécial capable de faire varier automatiquement l’énergie et la fréquence des coups en fonction de la dureté de la roche. La puissance hydraulique délivrée par la pelle est ainsi optimisée au profit de la productivité et d’un rendement global nettement supérieur. Le double système d’absorption des chocs, quant à lui, minimise les contraintes sur la flèche, qui est ainsi soumise à un minimum de vibrations ; un avantage également obtenu grâce à un rapport poids/puissance optimal.