La Communauté de l'Agglomérationd'Annecy s'est engagée, en 2006, dans laréalisation d'un projet de Modernisation deson Système de Production d’Eau Potable.L’objet de ce projet est de satisfaire aux prin-cipaux objectifs suivants et de disposerd'une capacité horaire de production de2400 m3 en régime normal :• assurer la production d’une eau potable

respectant les limites et les références dequalité fixées par l'autorité sanitaire(normes européennes),

• être capable, en cas d’arrêt des installationsde production, d’assurer une réserve dispo-nible d'une journée de consommation,

• concevoir une usine de production disposantde deux files de traitement pour accroître lasécurité de fonctionnement du système,

• offrir des modes de fonctionnement dégra-dés répondant à tous les cas d’incidents envi-sageables, ainsi que les conditions d’un retourle plus rapide possible à la normale.

A la suite d'un concours d’ingéniérie, unemission de Maîtrise d’œuvre a été confiéeau groupement BONNARD ET GARDEL(mandataire), Cabinet B. MONTMASSON,Jean-Pierre MONTMASSON Architecte etDenis Roptin Paysagiste.

Le projet retenu consiste en la séparation del’usine de pompage maintenue sur les bordsdu lac d’Annecy et l’usine de traitement del’eau située en retrait de 300 mètres et80 m plus haut. En effet, compte tenu del’exiguïté du site à proximité de la station depompage coincée entre une falaise et le lac,cette solution était la seule envisageable.

CHANTIERS

TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 203 - SEPTEMBRE/OCTOBRE 2007

Bernard LASNE - Campenon Bernard RégionsNicolas MONTMASSON - Cabinet Montmasson

Résumé :Les auteurs décrivent une solution-variante présentée par leGroupement d’entreprises pour laconstruction d’une galerie souterrainede 270 m de longueur et 3x3,60m desection, dans le cadre de lamodernisation du système deproduction d’eau potable d’Annecy.Les travaux comprennent laréalisation d’une galerie de 210m encreusement conventionnel et d’unraccordement circulaire Ø 3,05m, de40° de pente, sur une longueur de65m, réalisé au raise-boring. L’articleprésente, pour ces deux tronçons, lematériel utilisé ainsi que ladécomposition et la séquence desopérations ; il décrit également lefonçage, sous un espace boisépréservé, d’un tube Ø 1200mm de60m de longueur. La conclusion meten évidence les avantages destravaux sans tranchée.

Abstract:Upgrading the Annecy drink watersystem : construction of anunderground gallery involvingtunnelling and raise-boringThe authors describe an alternatesolution submitted by the Contractor’sJV for the construction of a 270m-long, 3 x 3.6m underground gallerywithin the upgrading programme ofthe Annecy drink water network. Theworks consisted of conventionaltunnelling over 210m followed by a3.05m-dia raise-boring over 65m witha 40° slope. The paper describes theequipment used, the breakdown andsequence of operations for bothsections ; it also provides details ofmicro-tunnelling used for installing a1200mm-dia, 60m long pipe under apreserved area. The conclusioninhances the advantages oftrenchless works.

Modernisation du système de production d’eau potable d’Annecy.

Création d’une galerie souterraine et réalisation d’un fonçage

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Situation et présentation du projet

Site Usine des Espagnoux

Site la Puya

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Le Maître d’ouvrage, pour la liaison entre cesdeux usines, souhaitait que les canalisationssoient visitables et d’un entretien aisé. Lasolution de la galerie de section 3,00 x 3,60mde hauteur et d’une longueur totale d’en-viron 270 m a été retenue pour implanter lacanalisation de refoulement en DN 1000 etles autres canalisations de service.

Par ailleurs, pour la distribution de l’eautraitée, une canalisation de liaison a étécréée entre l’usine de production et lesautres sites de stockage existants. Le tracéretenu par la Communauté d’Agglomé-ration d’Annecy prévoyant de passer sousun Espace Boisé Classé, c'est la solutiondu fonçage à l’aide d’un micro-tunnelierDN 1200mmquiaété retenue (longueur 60 m).

PROJET

Présentation généralePour la réalisation de ce projet, il a été décidéde procéder à un allotissement en 6 lots :• Lot 1 : Equipements de production d’eau

potable d’une capacité de 2 400 m3/h • Lot 2 : Electricité – GTC• Lot 3 : Génie Civil du batiment usine detraitement des Espagnoux• Lot 4 : Equipement de pompage et de

régulation• Lot 6 : Galeries techniques et canalisa-

tions entre le site de La Puya et le site desEspagnoux (forage), d’une part, et depuisle site des Espagnoux en direction du réser-voir du Belvédère (tubage foncé par microtunnelage), d'autre part.

• Lot 7 : Canalisations en tranchées etouvrages annexes

Présentation du lot 6Le présent article développe les travaux dulot 6. Le projet initial comprenait :

• Le Génie Civil de la galerie N°1 : travauxde creusement d’une galerie souterraine(dénommée galerie N°1) d’une sectionde (3,00 x 3,60 m en voûte) reliant le sitede la Puya au site des Espagnoux, d’unepente moyenne de 30 %, sur une longueurde 270 mètres environ, comprenant :- L’excavation de la galerie par minageavec découpage

- Le déblaiement, l’extraction du mari-nage et l’évacuation en décharge

- La fourniture et la mise en œuvre dedispositifs de soutènement de la galerieà l’avancement, boulonnages isolés, oubéton projeté armé ou dispositifs decintres métalliques avec butons de piedet béton projeté fibré selon nature desterrains traversés

- La fourniture, la mise en œuvre et l’en-tretien des dispositifs de drainage de laparoi

- La réalisation d’un radier en béton arméd’épaisseur 20 cm avec façon de cani-veaux latéraux.

• L’équipement de la galerie N°1 :- Création de massifs supports des cana-lisations en béton armé pour conduiteAEP Ø 1000 mm y compris colliers deserrage et de maintien

- Fourniture, transport et mise en place dansgalerie de la canalisation DN Ø 1000 mm

- Fourniture et mise en œuvre de supportsen acier galvanisé des canalisationsØ 300 / 250 mm

- Fourniture, transport et mise en placedans la galerie de canalisations en fonteØ 250mm

- Création d’un escalier d’accès type «pasd’âne » avec chape striée.

• La réalisation de la galerie N°2 : fonçagepour mise en place d’un fourreau dediamètre 1200mm pour permettre la liaisonentre la future usine de production d’eau

des Espagnoux et le réservoir du Belvédèreau moyen d’une canalisation DN 700.Les caractéristiques principales de l’ouvragesont : longueur : 60 ml (environ), pente :12% environ.

Le rapport de sol indique la présence deterrains de type calcaire, avec des bancsinclinés à 45°environ, ainsi que la présencede nombreuses failles.

Outre les contraintes techniques d’un tel projet,de très fortes contraintes environnementalesont également été imposées aux entreprises.

En effet, le lieu d’exécution du projet est situésur les rives du lac d’Annecy, et plus particu-lièrement à proximité immédiate de la zone depuisage de l’eau potable. Ainsi, L’Entrepreneurdevait assurer le traitement, l’évacuation et lerecyclage des eaux polluées et celles dontles caractéristiques sont incompatibles avecun rejet direct dans le milieu naturel et lesréseaux publics, en tenant compte de l’inter-diction de tout rejet direct au lac d’Annecy.

De plus, les installations de chantier, compre-nant le stockage du marinage, les installa-tions de décantation, les installations deventilation et le stockage du matériel sontimplantées sur une zone limitée, enclavéeentre la RN 508 et la falaise.

L’APPEL D’OFFRESPour des ouvrages présentant une telle tech-nicité, c'est la procédure de l’Appel d’OffresRestreint qui a été choisie. Les candidatsont été retenus en fonction de leur compé-tence et de leurs moyens.

Tous les candidats retenus avaient remisune offre techniquement acceptable et c’estla variante du groupement CAMPENONBERNARD REGIONS / SOGEA / SOCCOqui a été retenue.

Cette variante modifie le tracé de la galerieN°1. La galerie à pente constante de 30%

CHANTIERSModernisation du système de production d’eau potable d’Annecy.Création d’une galerie souterraine et réalisation d’un fonçage

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Profils en long

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➣ Evacuation des fumées et des gaz d’explosif 15 minutes.

➣ Purge arrosage des déblais 15 minutes.➣ Marinage par Métroscop

ST 3.5 – Wagner 90 minutes.➣ Purge du front pelle sur

chenilles brise-roche 30 minutes➣ Implantation de la volée

système Campenon BernardRégions* 30 minutes

➣ Foration du schéma 90 minutes➣ Attelage de la volée,

mise à feu 90 minutes.

sur 270m de longueur est remplacée parune galerie à deux pentes, soit une partie à15% sur 210 m suivi d’un puits incliné à 84%de 65 m de longueur.

Cette variante présente deux intérêts :• L’augmentation de la couverture au

dessus de la galerie dans des zones où lacompacité du calcaire semblait plus faible

• La partie en raise-drill est parallèle aupendage naturel du calcaire traversé.

Le choix du groupement CAMPENONBERNARD REGIONS / SOGEA / SOCCO aété fait sur l’intérêt économique que présen-tait leur variante tout en garantissant desconditions normales d'exploitation de l'ou-vrage construit, d’une part, et sur les moyensenvisagés pour respecter les contraintesenvironnementales, d’autre part, notam-ment l’utilisation d’un bac de décantation/restitution avec déshuileur, l’ensemble étantdimensionné pour une exhaure de 36 m3/h.

LIAISON LA PUYA -LES ESPAGNOUX • Pour relier le site de l’usine actuelle de la

Puya à l’usine nouvelle des Espagnouxdistante d’environ 260 mètres à l’horizon-tale pour 80 mètres de dénivelé, le marchénotifié à CBR consistait à :

- réaliser à l’explosif une galerie (tradi-tionnelle) de section identique à celledu projet initial et de 15 % de pente pour210 mètres de longueur

- réaliser au raise-drill le raccordementcirculaire de Ø 3.05, de pente 40° etd'une longueur de 65 mètres.

LA GALERIE TRADITIONNELLE (210m)

• Après les travaux de sécurisation de lafalaise et la mise en place des installa-tions sur un site exigu (400 m2) en exploi-tation (usine actuelle de la Puya) et distantd’environ 15 mètres de la RN508 bordantle lac d’Annecy, un premier tir d’abat-tage de 1.50 m de long, instrumenté parle CETU en tir d’essai, a été réalisé le7 novembre 2006 par Campenon BernardRégions .

• Au vu des enregistrements faits sur lesbâtiments existants et sur la falaise puisau vu de l'efficacité des protections misesen place vis-à-vis des projections sur laRN, c'est dès le 4ème tir qu'a pu êtreenclenché l’avancement courant prévusur le créneau horaire de travail accordé(7 h – 19 h) avec des tirs autorisés seule-

ment dans les plages horaires suivantes :9 H – 11 H 30 / 14 H 30 – 16 H 30.

• La variante Campenon Bernard Régions,en éloignant le tracé de la galerie desterrains de couverture et en augmentantleur hauteur, a permis le creusement enmajeure partie dans un calcaire del’Urgonien de bonne classification avecdeslongueurs de passe de creusement de3 mètres.

• Les cycles d’avancement étaient caléspour respecter les horaires de tir qui ont,du fait du peu de gêne apportée auxusagers de la nationale (coupure de 30secondes), été élargis à toute la plagehoraire de travail autorisée.

Principaux matériels de creusement :- Foration du schéma (Cf. plan de tir) :panto mono bras de Robodrïll

- Chargement et évacuation du marin :métroscop ST3,5 Wagner.

- Chargement de la volée et conforte-ments : Plateforme motorisée Normet.

- Purge : Pelle sur chenilles avec brise-roche hydraulique.

Durée moyenne d’un cycle de 3 mètresd’avancement 6 heures décomposéescomme suit :

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Création d’une galerie souterraine et réalisation d’un fonçage

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Installation de chantier galerie

Plan de tir type

* Le système d’implantation de la volée estconstitué d’un appareil LEICA type 1201associé à un logiciel TMS.SetOut qui donneun impact laser à front de chacune des minesafin de permettre au chef mineur d’effectuerun marquage rapide et sûr de ces dernières.

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• Le creusement se fait 4 jours par semaineà raison de 2 tirs /jour. Le poste du vend-redi matin est réservé à la mise à jour deséquipements du chantier et au coulaged’un béton de propreté en radier.

• L’avancement moyen par jour travailléd’environ 5mètres a permis, compte-tenudes coupures pour congés de fin d’année,une fin des creusements le 20/02/07.

• Cette pente limitée à 15 % a donc permisune exécution de façon très tradition-nelle en Trackless, et les quelquespassages faillés ont été traités en confor-tement par boulonnage, treillis et bétonprojeté.

• La foration des trous des boulons de 2 ma été réalisée par un jumbo équipé d’unbras adapté, la pose des boulons swellexou scellés au mortier et la pose du grillageont été faites depuis la plate-forme detravail motorisée.

• Le béton projeté (voie sèche) mis enœuvre à la lance depuis le radier ou laplate-forme est approvisionné en siloBPE, ce béton est distribué en tunnel parune machine BMS installée sous le silo àl’extérieur et amené par conduits métal-liques fixés à l’avancement au parementde la galerie.

• A la suite des creusements galerie et puits,il a été réalisé sur tout le linéaire de lagalerie à 15% un radier en béton armé de20 cm d’épaisseur destiné aux circulationset à la pose des supports de la colonneD1000.

LE PUITS INCLINE (65M)

Cet ouvrage de Ø 3.05 et de 65 ml de longa une pente de 82 % à la fois pour permettrel’évacuation naturelle des cuttings à la baseet la mise en place de volées d’escalier se

rapprochant de la normalisation dans cedomaine.

Cette prestation a été sous-traitée à notrepartenaire italien EDILMAC des frèresMACCABELLI srl, spécialiste de cettetechnique. La machine utilisée était uneRobbins 83 RM ligne DC ayant une forcede traction de 570 t et un couple 40 t/m.

Dès la fin des terrassements de la fouille de17000 m3 destinée à recevoir l’usine desEspagnoux, la machine raise-borer pour laréalisation du puits incliné de la varianteCBR a été installée sur la zone de sortieprévisionnelle de la galerie. Le positionne-ment de la machine a été fait à partir du26/02/07 sur les indications du service topo-graphique de CBR. Le forage du trou pilotea été réalisé du 5 au 9 mars 2007 avec destiges de 12 ‘’ 7/8 et stabilisateurs demanière à obtenir un minimum de dévia-tion. En effet, il fallait inscrire une sectionde 8 m2 dans 12 m2 ce qui représente infine une déviation maximum tolérable de1 m soit environ 1°.

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Galerie à l’explosif

Installation de la machine Robbins

Après amenée de l’aléseur au fond de lagalerie en base de puits, le démontage dutricône et le montage de l’aléseur ( 9 tonnes)sur le train de tiges, le 14 mars 2007 a démarrél’alésage proprement dit du puits sur deuxpostes en intercalant dans la journée lesopérations d’évacuation de cuttings (20 tonnesde produit au ml) en interdisant toute co-activité forage/évacuation.

Avec un avancement journalier moyen de8 mètres, l’aléseur a débouché dans la fouillele 23/03/07 et les opérations de repli etd’évacuation du matériel se sont poursuiviesjusqu’au 27/03/07.

LIAISON ESPAGNOUX-BELVÉDÈRE

MICRO TUNNELAGE• Sur le site des Espagnoux, entre le réser-

voir de la nouvelle usine et en directiondu réservoir du Belvédère, le lot galeriecomprend un tubage Ø 1200 foncé parmicro tunnelage pour franchir environ 60mètres de zone boisée du Vallon deColmyr.

• Ces travaux sous-traités par CAMPENONBERNARD REGIONS à SPAC, ont étéréalisés en attaque montante (12 %) depuisle Vallon pour déboucher dans la fouille dela future usine.Une planification a été faite compte tenude leur durée (5 semaines) pour undébouché entre la fin des terrassements etle début des bétons de radier de la fosseen février 2007.

Raccord Galerie/ Raise drill

Montage de l’aléseur Arrivée du micro tunnelier

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• Le creusement dans un calcaire de bonnequalité a nécessité l’utilisation d’unemachine de marque Herrenknecht de typeAVN équipée de 10 molettes à disquepouvant accepter une poussée de 350tonnes pour un couple de 258 kNm.

• Le tubage est constitué d’éléments enbéton armé de diamètre 1200 et delongueur unitaire de 3 mètres pour unpoids de 4,6 tonnes.

LES EQUIPEMENTS Campenon Bernard et son co-traitantSOGEA RA sont ensuite intervenus avecleur sous-traitant BELLET INDUSTRIE pour lamise en place des principaux équipements :

- Escalier et rail de suspente dans le puitsincliné.

- Supports et pose des canalisationsD1000 Acier et D250 PRV sur tout lelinéaire des galeries.

PLANIFICATION DES TRAVAUX DU LOT N°6Les principales dates de jalonnement dudéroulement du chantier, données ci-dessus,sont toutes restées conformes au pro-gramme prévisionnel :

Le point de vue du représentant duMaître d'ouvrageCompte tenu de son coût, la réalisationd'une galerie technique dans une ambiancetrès contrainte et dans un site très sensible,était un choix délicat.

Si l'avantage escompté d'une implantationhors voirie de la plus grosse canalisationqu'exploitera la Communauté d’Agglomé-ration d’Annecy était évident, le niveau del'investissement à consentir a été unesourcede difficulté face aux décideurs. Parmi lesbénéfices tirés de cette solution non-conventionnelle pour une canalisation d'eaupotable figure la perspective de disposer deconditions d'exploitation ultérieure desouvrages qui soient particulièrement bonnes.

A plus long terme c'était également l'am-bition de fournir aux générations futuresune solution de remplacement des canali-sations qui éviterait l'ouverture de tranchéesdans un site exceptionnel qui était visée.De là à parler de solution durable il n'y avaitqu'un pas que l'on peut franchir en remar-quant avec malice que même des explosifspeuvent y contribuer.

Dans ce registre, le recours à une galerievisitable reliant deux équipements indus-triels fonctionnant en symbiose offre unepossibilité intéressante de limiter les mouve-ments de véhicules, les agents d'exploita-tion pouvant se rendre à pied d'un site àl'autre au lieu de franchir par la route unedistance de 3 kilomètres.

Au plan constructif, c'est évidemment lerecours à une technique d'alésage en condi-tions limites d'emploi qui retient l'attentionsurtout si l'on considère l'excellente préci-sion atteinte par les entreprises dans leraccordement des deux tronçons de lagalerie.

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Puits incliné équipé

INTERVENANTS :Maître d’ouvrage : CAA : Communauté d’Agglomération d’AnnecyMaître d’œuvre : Groupement BONNARD ET GARDEL, MONTMASSONLot 6 : Groupement CAMPENON BERNARD REGIONS - SOGEA - SOCCOSous-traitants Lot 6 : BELLET INDUSTRIE - SPAC - EDILMAC

Tableau de planification

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