RENOVATION DU TUNNEL DE LA CROIX-ROUSSE

&

PRESENTATION DU PROJET

PROBLEMATIQUE DU BETON PROJETE

FRANK DARIDON / CEMEX BETONS RHONE ALPES AUVERGNE

Constatation: Trafic Lyonnais saturé.

• 8 tunnels urbains

• Linéaire total important de 11 kms

• Longueurs variant de 336 m à 3728 m

• Trafics très élevés (jusqu’à 120 000 V/J pour le tunnel sous Fourvière)

• Un tunnel très ancien (tunnel de la Croix-Rousse mis en service en 1952)

SITUATION DU TRAFIC LYONNAIS

PRÉSENTATION DE L’OPÉRATION

DE RÉNOVATION LOURDE

DU TUNNEL DE LA CROIX-ROUSSE

• Tunnel urbain monotube bidirectionnel à 22 voies de circulation, d’une longueur de 1750 m

• Trafic : environ 43 000 véhicules/j

• Véhicules autorisés d’une hauteur < 2,5 m avec PTAC < 3,5 t + bus + véhicules dérogatoires

• Mise en service en 1952

TUNNEL DE LA CROIX-ROUSSE ACTUEL

Tête

Rhône

Tête Saône

ETAT ACTUEL DU TUNNEL DE LA CROIX-ROUSSE

ETAT ACTUEL DU TUNNEL DE LA CROIX-ROUSSE

Urgence de rénovation suite à l’incendie du tunnel du Mont Blanc:

• Aucun aménagement pour l’évacuation des usagers et le passage des véhicules de secours

• Équipements de détection manquants

• Dimensionnement de la ventilation de désenfumage insuffisant

• Très faible résistance au feu du faux-plafond du système de ventilation

ETAT ACTUEL - DIAGNOSTIC INCENDIE DU TUNNEL

SOLUTION DE RENOVATION RETENUE

Réalisation d’un tube circulé parallèle au tunnel existant et réservé aux transports en commun et aux modes doux

• maintient au maximum les capacités de circulation pendant les travaux

• permet la création d’un site dédié pour les bus

• facilite le report de la circulation automobile sur les modes de transports alternatifs

LES PRINCIPAUX AVANTAGES DE LA SOLUTION RETENUE

•Développement d’un concept artistique pour rendre le tube plus attractif pour les piétons et cyclistes

•Création d’ œuvres numériques par des artistes

•Un concept lumineux : chaque piéton ou cycle progressera dans le tunnel dans une bulle de lumière

VALORISATION DU MODE DOUX

La Conception du Génie Civil

LES CARACTERISTIQUES DU TUBE EXISTANT : -Longueur totale : 1753 m

- diamètre 14.60m

- Revêtement d’épaisseur variable de 45cm à plus de 1m

- Gaines de ventilation

Nouveau

revêtement

e=25 à 30cm

LES CARACTERISTIQUES DU TUBE RENOVE : - Longueur totale : 1760 m

- Diamètre intérieur: 14m

- Coque intérieure en béton ép. 25 ou 30cm

-Seul le revêtement existant est conservé

LES CARACTERISTIQUES DU TUBE NEUF :

-Diamètre intérieur 10.30m

-Longueur totale : 1765 m dont 20 m à 25m de faux tunnel aux têtes

- Revêtement d’épaisseur 30 ou 40cm

Excavation du nouveau tunnel avec ses

differentes phases

PHASE 1 : FORATION

• Pose des détonateurs

• Chargement de l’émulsion

• Raccordement des lignes de tir

PHASE 2 : CHARGEMENT ET TIR

PHASE 3 : MARINAGE

PHASE 4 : SOUTENEMENT

Mise en place de béton projeté

LE BETON PROJETE

BASE DE FORMULATION DU BETON PROJETE:

Ciment: Ciment: utilisation d’un CEMI 52.5 PM ES pour une problématique d’alcali réaction (ouvrage classé en C)

Granulats: Utilisation de granulats alluvionnaires silico calcaire SC Granularité: Dmax=4/11.2 mm (recommandations 8 à 12 mm et 16 maxi) Rapport S/G: 1.43 validé par les essais de pompabilité Sable : Mf=3 (recommandations entre 2.4 et 3.2)

Adjuvants: Consistance du béton : S3 (recommandations S3/S4) Utilisation d’un plastifiant Middle-Range à base polycarboxylate : PRELOM 500 Fibres: ajout de fibres Meyco Fib SP 650 nécessitant un dosage important en plastifiant pour casser la cohésion de ces fibres

CARACTERISTIQUES ATTENDUES DU BETON PROJETE: Classe de résistance : C25/30 Classe d’exposition : XF1 Résistance à la compression à 2 jours : 12 MPa Résistance à la compression à 28 jours : 25 Mpa Energie d’absorption : E500 E/C=0.45

MATERIEL DE PROJECTION: 1 Robot pour béton projeté MEYCO Potenza

1 Doseur électronique d’additif MEYCO Dosa TDC 1 Additif accélérateur de prise : le MEYCO SA 167 dosé à 6% du poids de ciment.

BETONS SOUMIS AUX EPREUVES DE CONVENANCES: Béton Projeté fibré dosé à 5kg de fibres et 6% d’accélérateur de prise avec différents dosages ciment: BP Voie Humide à 365 kg/M3 - 380 kg/M3 - 400 kg/M3 de ciment Béton Projeté fibré dosé à 7kg de fibres et 6% d’accélérateur de prise avec différents dosages ciment: BP Voie Humide à 365 kg/M3 - 380 kg/M3 - 400 kg/M3 de ciment

PROGRAMME DES CONVENANCES :

Unités de Production concernées: CEMEX HERRIOT/CEMEX MIRIBEL 1)Suivi rhéologique sur 1H30 avec confection à T90 de 9 éprouvettes 15*30 pour Rc2J/Rc7J/Rc28J.

2)Essais de compression : Réalisation de 2 gamattes Pour chacune, on réalise les essais suivants : 3 carottes pour écrasement en compression à 2 jours 3 carottes pour écrasement en compression, à 7 jours 3 carottes pour écrasement en compression, à 28 jours

Réalisation des gamattes:

Après introduction de la quantité de béton projeté et d’additif, on réalise des gamattes. Les caisses servant de moule pour les gamattes sont placées contre un parement incliné à 20°, la projection se réalise dans les conditions identiques à celles du front.

Les gamattes sont conservées dans des conditions de température et d’humidité constantes jusqu’à leur enlèvement par le laboratoire d’essai

3)Essais de poinçonnement-flexion :

Détermination de la capacité d'absorption de l'énergie d'une dalle-éprouvette. 3 dalles de 600 x 600 x 100 mm sont réalisées pour chaque béton. Elles sont soumises à 28 jours à une charge par l’intermédiaire d’un bloc en acier rigide placé au centre de la dalle. La courbe charge flèche est mesurée et l’essai est poursuivi jusqu’à l’obtention d’une flèche d’au moins 30 mm au centre de la dalle.

L’énergie d’absorption est définie par le travail de la courbe d’énergie correspondant à une déformation de 25 mm.

PRESENTATION DES RESULTATS

*Résultats de flexion et d’absorption fournis par le groupement Dodin Campenon Bernard / Spie batignolles / Chantiers Modernes

SYNTHESE DES CONVENANCES DU BETON PROJETE :

Rc28J Exp.D.Ciment

(kg/m3)

D.Fibres

(kg/m3)Rc2J Rc7J Rc28J Rc2J Rc7J Rc28J

C25/30 XF1 365 7 6 Herriot 14 7 12.2 14.7 24.2 35.3 520 NC

C25/30 XF1 380 7 6 Herriot 12 22.7 29.2 19.8 31.7 40 667.7 C

C25/30 XF1 400 7 6 Herriot 10.8 25.2 28.8 24 37.3 50.2 548.2 NC

C25/30 XF1 365 5 6 Herriot 8.2 8.8 18.7 20.8 30.8 40.8 425 NC

C25/30 XF1 380 5 6 Herriot 3.8 6.5 11.5 19.3 29.8 39.5 375 NC

C25/30 XF1 400 5 6 Herriot 4.8 7 11.7 21.5 30.7 41 316 NC

C25/30 XF1 380 7 6 Miribel 19.2 31 35 24 46.7 63.5 847 C

C25/30 XF1 380 6 6 Miribel 18 27.7 31.7 18.8 48.5 57.8 559 C

C25/30 XF1 380 5 6 Miribel 17.7 26.8 32.5 20.8 48 62.7 469 NC

Rc des gamattes (Mpa)Formule de béton projetéU.P

concernée

conformité de la

convenance

Moyenne

Eabsorption (J)

Dosage

ativateur (%)

Rc CEMEX (Mpa)

Formules validées: Centrale d’Herriot : 380 kg de ciment et 7 kg de fibres Centrale de Miribel : 380 kg de ciment et 7 kg de fibres 380 kg de ciment et 6 kg de fibres Des essais annexes en cours de chantier ont permis de réduire le dosage en fibres à 5kg Il y a eu donc uniformisation des dosages ciment et fibres sur les deux U.P

Retour d’information des convenances: Résistance à la compression à 2 jours: Elle est directement correlée au dosage ciment Résistance à la compression aux diverses échéances: Difficulté d’avoir des résultats de résistance toujours cohérents entre les essais sur compression des carottes des gamattes et ceux des éprouvettes 15*30 faits sur les U.P béton. Résistance à la flexion: L’obtention de l’énergie d’absorption est corellée à une quantité minimale et incompressible de fibres à mettre dans le béton

Problématique de fabrication sur unité de production:

Plasticité du béton projeté:

Utilisation d’un plastifiant haut réducteur d’eau.

Une procédure de contrôle des plasticités a été mise en place avec un slump effectué sur U.P obligatoirement sur la première livraison de béton projeté par jour de coulage.

Ajout des fibres sur U.P:

Problématique du dosage en fibres.Le conditionnement du fournisseur ne correspond pas au dosage retenu. Préparation manuelle de doses à l’avance.Fibres mises à la main dans la bascule à agrégats

ETAT D’AVANCEMENT DU CHANTIER AUJOURD’HUI: Tube neuf:

Le percement a été terminé le 15 septembre 2011 en présence du maire de Lyon

Les derniers bétons projeté seront mis en œuvre fin octobre

Les bétons de voute démarrent en octobre et s’échelonneront sur 2012 et 2013 (ancien tube)

• Côté Saône

Tête Saône