Ce projet d’envergure, au regard des travaux de fondations mobilisant la palette des savoir-faire de l’entreprise, s’est également distingué par la mise en place d’une organisation très particulière, « le
chantier sans camions », ainsi qu’une application originale de la technique de congélation de sol.

DES TRAVAUX DE GRANDE AMPLEUR

En janvier 2014, la RATP a confié les travaux de la phase 2 du prolongement de la ligne 12 au groupement composé de Chantiers Modernes Construction, Dodin Campenon
Bernard, Sogea TPI et BOTTE Fondations (toutes filiales de VINCI Construction France). Ce marché s’inscrit dans la continuité de la phase 1, consistant en la réalisation de 4,2 kilomètres de tunnel entre la porte de la Chapelle et La Courneuve ainsi que la construction de la station « Front-Populaire ».
Le projet actuel concerne la réalisation des stations Aimé-Césaire et Mairie-d’Aubervilliers, construites autour du tunnel exécuté en première phase. Les deux futures stations sont distantes d’environ 800 mètres.

La première, Mairie-d’Aubervilliers est constituée d’une enceinte principale de 280 mètres de longueur et de 22 mètres de largeur, réalisée en paroi moulée d’une épaisseur de 1 mètre, ancrée à 40 mètres de profondeur et prolongée d’environ 15 mètres par une jupe injectée. La future station est également flanquée de l’ouvrage Pesqué exécuté à l’abri d’une paroi berlinoise.

Réalisés selon un phasage de libé-
ration d’emprises complexes car situés en pleine voirie avec nécessité de maintenir des servitudes d’accès, les travaux se sont déroulés de mars 2015 à février 2016. Ils ont mobilisé un atelier complet de paroi moulée comprenant une benne, un cutter ainsi qu’une grue de manutention, jusqu’à deux ateliers d’injection et un atelier de pieux.
La seconde station, Aimé-Césaire, située proche du canal Saint-Denis, est constituée de deux ouvrages : le puits de Stains, existant ayant servi de puits de départ du tunnelier en phase 1, et son extension de 83 mètres de longueur et de 18 à 13 mètres de largeur, objet du présent marché. Le soutènement est réalisé en paroi moulée d’épaisseur 1,2 mètre ancré à 40 mètres de profondeur et complété par un radier injecté. Après transfert des ateliers depuis Mairie-d’Aubervilliers, ces travaux ont été menés de février à juin 2016.

UN CHANTIER DE FONDATIONS SANS CAMIONS

L’exiguïté des emprises travaux, à proximité d’une école, d’un marché et d’habitations, rendait très délicate l’installation d’une centrale à boue au droit de la future station Mairie-d’Aubervilliers.
Par ailleurs, les horaires chantier et les volumes de béton journaliers importants, jusqu’à 400 m3/jour,
paraissaient peu compatibles avec la capacité des centrales à béton du réseau.
Aussi, une organisation particulière a-t-elle été mise en place en tirant profit du tunnel existant et de la proximité du canal Saint-Denis avec :

• la réalisation de trois puits de connexion au tunnel existant au droit de la station Mairie-d’Aubervilliers ;
• l’installation d’une centrale de traitement de boue sur le quai du canal Saint-Denis, alimentant l’intégralité du chantier via des conduites aller-retour disposées dans le tunnel sur près de 1 kilomètre de longueur et remontant en surface à Mairie-d’Aubervilliers dans les puits précédemment cités ;
• l’installation d’une centrale à béton sur le quai du canal Saint-Denis alimentant l’intégralité du chantier via des conduites et des pompes relais disposées dans le tunnel ;
• l’aménagement d’un quai de chargement/déchargement afin de pouvoir livrer les granulats du béton et évacuer les déblais de parois moulées par péniches fonctionnant en double flux.

Pour les travaux de fondations, cette organisation impliquait de forer la quasi-totalité de la paroi moulée au cutter, les déblais étant évacués par marinage jusqu’à la centrale de traitement de boue via l’ensemble de conduites et pompes relais installées en tunnel. Seuls les avant-trous étaient forés à la benne.
Quant au bétonnage des panneaux de paroi moulée, il a été réalisé par pompage depuis la centrale située sur le quai, le béton étant acheminé via les conduites en tunnel jusqu’à un flexible sur enrouleur motorisé, surnommé « escargot », positionné au droit du panneau à bétonner. Cet
engin développé et testé pour les besoins du chantier de ligne 12 permet de bétonner sous boue en adaptant au fur et à mesure de la remontée du béton la longueur de flexible immergée.

Cette organisation réussie a permis d’éviter une noria de camions-bennes et de toupies, de tester de nouveaux outils et d’améliorer significativement notre bilan carbone.

UNE APPLICATION ORIGINALE DE CONGÉLATION DE SOL

Comme évoqué précédemment, les stations Aimé-Césaire et Mairie-d’Aubervilliers sont construites autour du tunnel existant, avec au droit de ce dernier des parois moulées réalisées en « jambe de pantalon ». Il était donc nécessaire d’étancher l’interface entre les voussoirs et la paroi moulée.
Le tunnel étant situé à environ 15 mètres sous le niveau de la nappe phréatique dans un horizon très productif, les sables de Beauchamps, et ce matériau à granulométrie très fine ne se prêtant pas à des injections de traitement, il fallait donc innover.
Face à ce défi technique, le groupement s’est mobilisé pour concevoir et proposer une solution originale basée sur la congélation de sol.
Dans cette solution, l’objectif est de créer des massifs congelés en extrados de la paroi moulée et englobant le tunnel. Ceux-ci sont obtenus grâce à deux rangées de sondes auréolaires forées depuis l’intérieur du tunnel, auxquelles sont associés quelques forages équipés de capteurs thermiques pour suivre la progression du front de gel dans le terrain. Les sondes sont
alimentées par un fluide frigorigène pompé depuis une centrale de réfrigération également installée en tunnel, à proximité de chaque tympan.
Les équipes de BOTTE Fondations ont ainsi réalisé, entre les mois de juin et novembre 2016, environ 200 forages auréolaires depuis l’intérieur du tunnel de la ligne 12. Ces forages, réalisés au SAS
sous 15 mètres de charge d’eau, dans l’horizon des sables de Beauchamp, ont nécessité une préparation spécifique.
En effet, outre une mise en configuration auréolaire de la foreuse, il fallait s’assurer de ne pas perturber les travaux en tunnel, tant en phase de forage et équipement des sondes qu’en phase d’exploitation de la congélation, en interface avec le terrassement dont l’évacuation des déblais est prévue par tapis convoyeur.
Pour ces travaux, BOTTE Fondations a donc conçu des plateformes de travail capables de se translater grâce à des rouleurs express et munies de trappes amovibles. Cette disposition a permis de maintenir un accès permanent au fond du tunnel tout en permettant au mât de forage de décrire l’intégralité des tirs de congélation.

Les travaux de fondations de la ligne 12, qui se sont achevés par le lancement de la congélation de sol en décembre 2016, illustrent parfaitement l’adaptabilité et la capacité de mobilisation de BOTTE Fondations, ainsi que son haut degré de technicité.

Philippe Causeret
Directeur travaux BOTTE Fondations