Le puits « Caterpillar » permet d'économiser du carbone et de l'espace sur le site de HS2 à l'ouest de Londres

May 26, 2023

L'excavation du premier « puits à chenilles » du Royaume-Uni est en cours pour une structure clé sur High Speed ​​2 à Londres.

La gare Old Oak Common, à l'ouest de Londres, deviendra l'un des pôles de transport les plus essentiels du pays lors de son ouverture. Il comportera 14 quais – six pour les trains à grande vitesse 2 (HS2) et huit pour les autres services ferroviaires.

La construction progresse afin qu'elle puisse être prête lorsque la phase 1 du HS2 sera achevée entre 2029 et 2032.

À l’heure actuelle, l’excavation d’une structure souterraine clé pour les trains approchant et sortant de la gare progresse également. Connu sous le nom de Victoria Road Crossover Box (VRCB), il se trouve à quelques centaines de mètres à l'ouest de la gare et est considéré comme une première de conception britannique.

Il permettra aux trains HS2 de changer de voie à l'approche ou à la sortie de la gare Old Oak Common. Deux voies, une pour chaque direction, traverseront en diagonale le VRCB et se croiseront.

Vu d'en haut, le design du VRCB ressemble à la forme d'une chenille avec cinq « bulles », ce qui en fait le premier puits de chenille à être creusé au Royaume-Uni.

Design House – comprenant Arup, Typsa et Strabag – est l'ingénieur de conception de VRCB et Skanska Costain Strabag Joint Venture (SCS JV) est le principal entrepreneur, réalisant les travaux dans le cadre de son contrat de 3,8 milliards de livres sterling sur HS2 qui comprend la construction des tunnels du projet. à Londres. Le sous-traitant Züblin réalise la paroi moulée.

Le VRCB offrira une flexibilité supplémentaire car il permettra aux trains de changer de voie si l'un des forages du tunnel Northolt de 13,5 km de long à l'ouest de la boîte ou les deux tunnels à revêtement en béton projeté (SCL) de 360 ​​m à l'est jusqu'à la gare d'Old Oak Common sont fermés. pour la maintenance.

La structure permet de refroidir et de ventiler les tunnels, car la boîte restera ouverte sur le ciel, permettant à l'air de circuler et aux températures ambiantes de les refroidir. Il sera également utilisé pour le lancement de l'un des deux tunneliers (TBM) utilisés pour creuser la section est de 5,5 km du tunnel de Northolt.

Kate Hall, directrice des grands projets d'Arup, affirme que l'excavation de puits à chenilles a déjà été utilisée à Hong Kong, à Singapour et au Brésil. À Hong Kong, un puits en forme de chenille de 500 m de long avec 15 « bulles » a été creusé pour la construction de la liaison routière sous-marine de Tuen Mun à Chek Lap Kok. Au Brésil, une bulle comportant cinq bulles a été fouillée à la station Brooklin de São Paulo, lors de la construction de la ligne 5 du métro.

Hall affirme que le VRCB est « très similaire en dimensions et en définition géométrique » à celui de São Paulo.

Elle précise que les puits à chenilles ont été principalement utilisés comme structures temporaires de puits de lancement de tunneliers, contrairement au VRCB qui sera une structure permanente « nécessitant un niveau de fiabilité et de conception différent ».

La conception de référence de HS2 impliquait la construction d'une boîte rectangulaire de 250 m sur 33 m avec une paroi moulée continue en béton armé de 47,5 m de profondeur et 1,8 m d'épaisseur. Il comportait trois niveaux d'entretoises – 16 à chaque niveau – et 250 pieux tendus de 1,8 m de diamètre s'étendant jusqu'à 40 m de profondeur.

Au stade initial de la conception, un processus de sélection d’options a été mené pour identifier les améliorations potentielles à la conception de référence.

« Il y avait plus de 30 concepts différents pour la conception du VRCB, même si nous nous sommes rapidement concentrés sur plusieurs variantes de la conception de la chenille, car nous avons découvert des avantages significatifs par rapport à la boîte rectangulaire plus traditionnelle », explique Hall.

« La beauté de cette structure à chenilles réside dans sa résistance à la pression latérale principalement grâce aux forces d'arceau horizontales développées par la forme arquée des panneaux de paroi moulée.

« Cela évite un système de supports étroitement espacés, nécessaire à un agencement classique de paroi moulée droite de forme rectangulaire. »

La beauté de cette structure à chenilles réside dans sa résistance à la pression latérale principalement au moyen des forces horizontales du cerceau.

Les forces du cerceau sont transférées aux éléments de contrefort où chaque bulle se connecte à sa voisine. Les contreforts sont verticaux et sont soutenus par des étais supérieurs et intermédiaires ainsi que par des murs transversaux sous la dalle de base.