Contactați-ne:
Limba:

Terasament și cariere

2016.12.08 (1) Bouygues – Calais62 ok

Articol complet realizat de Steve Carpentier de la  Cayola Construction – Proiect de construcție din Portul Calais – Publicat în Terasamente și cariere din iulie 2017

Construcția noului terminal de pasageri din portul Calais este un șantier care acumulează toate superlativele, atât din punct de vedere tehnic, cât și din volumele implementate. Având termenul de finalizare în 2021, proiectul prevede 44 de hectare de platformă care vor înainta peste mare pe un total de 70 de hectare reamenajate. În plus.O lucrare de terasament cu risc ridicat într-un mediu maritim deosebit de ostil pentru oameni și mașini.

Fiind primul port continental pentru traficul pe Canalul Mânecii de pasageri și de marfă, facilitățile portului Calais deveniseră insuficiente pentru a cuprinde creșterea continuă a schimburilor dintre continentul european și Regatul Unit. Cu peste 10 milioane de pasageri și 41 de milioane de tone de marfă pe an, experții maritimi consideră că, dacă nu se va face nimic, Calais ar putea ajunge la saturație până în 2020.Cu riscul de a crea un blocaj de strangulare, la nivelul legăturii strategice Calais-Dover. O creștere a necesitățile de mobilitate la care se adaugă un aspect mult mai concret: evoluția rapidă a flotei de feriboturi și nave ro-ro, ale căror generații noi vor fi mai lungi și mai largi, necesitând adaptarea infrastructurilor portului și extinderea acestuia. Pe scurt, a trebuit să acționăm în avans pentru a evita haosul maritim în regiune. Un obiectiv pe care regiunea Hauts de France și l-a propus, lansând la sfârșitul anului 2015 ambițiosul proiect „Calais Port 2015”.Un mare pas înainte care nu datează de ieri, deoarece reflecții asupra proiectului există din 2003.În 2011, o investigație publică stabilește maturitatea financiară a proiectului și impactul său pozitiv asupra ocupării forței de muncă într-o regiune puternic afectată de criză. În final, un program de dimensiunea problemelor sociale și logistice și care include crearea unui  bazin nou de 110 hectare cu ape adânci, dezvoltarea unor insule portuare, amenajarea unui serviciu feroviar în portul și construcția a trei stații noi pentru a găzdui noile feriboturi și nave ro-ro.

Un șantier în valoare de 863 de milioane de euro fără taxe

Valoarea proiectului se ridică la amploarea logistică:863 milioane de euro fără taxe. În urma unei proceduri de licitație europeană, Société des Ports du Stroit a semnat un contract de proiectare-construire în februarie 2015 cu un consorțiu numit „Groupement Constructeur” format din entități specializate ale grupurilor Bouygues, Spie Batignolles și Jan de Nul pentru proiectarea finală și construcția șantierului Calais Port 2015.Un bazin la care se alătură le Grand Port Maritime (Marele Port Maritim) din Dunkerque (GPMD).Blocat în partea de vest de oraș, la est de spații naturale protejate și în sud de o zonă cu activitate industrială, Portul Calais nu se putea extinde decât spre mare. Fără a perturba activitatea portului actual, a fost, de asemenea, necesară regândirea accesului rutier. Proiectul constă în crearea unui dig principal, care urmează să fie terasat prin dragarea părții inferioare a viitorului bazin și utilizarea materialelor rezultate în urma acestor dragări pentru a construi noi platforme pe mare prin depozitarea lor în spatele digurilor provizorii. În detaliu, domină superlativul:270.000 tone de materiale pentru învelire care urmează să acopere platforma, 350 km de rețele de instalat, treizeci de clădiri de construit, peste 1,2 milioane m3 de terasat. Lucrare far: digul principal cu o lungime de 3,2 km, la care lucrările au început în primăvara anului 2016, va fi folosit pentru a închide portul și pentru a-l proteja de valuri, făcând posibile manevrele de andocare și protejând navele și docurile. Înălțimea digului pe mare va fi în medie de – 6 metri pe toată linia, cu un nivel final care va fi stabilit în jur de + 9 metri. La final, va fi necesară montarea a 15 metri de materiale.

Un polder de 44 de hectare

Învelișul său este format din blocuri mari de beton care formează învelișul digului.Denumite „Xblocs”, acestea sunt concepute pentru a proteja digul de furtuni și de creșterea nivelului apei în următoarele sute de ani. Acestui zid de protecție i se vor adăuga diguri secundare care reprezintă 1,6 km de construcție, pentru un total de 4,8 km de dig care urmează a se construi pe mare. Noua platformă de 70 de hectare are 44 hectare de terenuri solide care înaintează peste mare. Acest polder creat din nisipuri dragate care sunt împinse înapoi pentru a ridica terenurile solide a fost finalizat în mai 2017.Cel puțin 3,5 milioane de m3 de refulări au fost efectuate de atunci, întregul bazin fiind dragat și refulat într-un ritm dantesc de 120.000 de m3 pe zi. Celelalte diguri, în interiorul bazinului astfel format, vor permite depozitarea materialelor de dragare și realizarea de terenuri solide. Acestea pot fi definitive sau provizorii. Lucrările definitive, care vor proteja terenurile solide de valurile reziduale care intră în bazin, sunt numite pereți din piatră. Extinderea Portului Calais este concepută pornind de la un echilibru între debleurile rezultate din dragarea viitorului bazin și volumul de ramblee necesare realizării noilor terenuri solide care înaintează în mare. Astfel, Grupul de Construcție va pompa un amestec de nisip și apă de pe fundul apei și va respinge ansamblul în spatele unui dig provizoriu, permițând materialelor dragate să se usuce și terenului solid să se consolideze. Portul Calais fiind extins peste mare, este necesar să se găsească materiale pentru a realiza platformele care vor susține activitățile desfășurate în port. Nisipul rezultat în urma dragării bazinului și lucrărilor de terasament ale digului mare va fi depozitat în spatele digurilor provizorii pentru a realiza rambleurile platformelor. Conform calității sale, confirmată de sondajele geotehnice efectuate în faza pregătitoare, nisipul poate fi folosit pentru a forma ramblee sau să fie redepus în mare, într-o zonă dedicată, numită „fundație”.Într-adevăr, pentru a asigura calitatea terenurilor solide, materialul trebuie selectat înainte de utilizare. Fundul nisipos nu este uniform, datorită diferențelor de granulometrie ale materialului sau datorită prezenței argilei. După finalizarea platformelor, acestea vor găzdui diferite activități portuare: parcări înainte de îmbarcare pentru feriboturi (reprezentând o linie de 24 km), zone de control, clădiri.

 500 de camioane de agregate pe zi

O mare parte a agregatelor provin din carierele din Boulogne, iar unele provin din Spania sau Norvegia. Agregatele pentru anrocamente și pietricelele provin din carierele locale pentru toate lucrările de pe uscat, cu excepția blocurilor „exotice” care nu se găsesc în regiune (de exemplu 5-8 tone) și care sunt importate din Norvegia.Sodraco (filiala a Jan De Nul), compania responsabilă cu operațiunile de dragare, implementează și anrocamente pe mare, dar cea mai mare cantitate este transportată pe uscat. În momentul de vârf al activității, la sfârșitul anului 2016, peste 15.000 de tone erau livrate în fiecare zi. Sau un flux neîncetat de 500 de camioane zilnic pe amplasament numai pentru livrarea acestei materii prime stocate în zona dezafectată a vechiului Hoverport. Noul port din Calais include lucrări de terasament mai tradiționale, deoarece o parte din acestea sunt realizate pe terenurile existente sau totul este refăcut. Operațiunea cuprinde, așadar, două fațete foarte distincte: lucrările pe mare, care sunt foarte specifice și lucrările terestre, mai tradiționale, în cea ce privește partea de terasament. Vor fi folosite peste șase milioane de tone de materiale.Pe de o parte, corpul digului fiind mai puțin expus, materialele mărunte și blocurile de 500 de kilograme umplu centrul. Cu cât digul este întors spre exterior, cu atât este expus valurilor și condițiilor mării și cu atât materialele sunt grele și calibrate. O localizare progresivă care necesită o creștere a granulometriei pentru a proteja materialele mărunte, care ar ajunge în spațiile libere ale blocurilor mari în cazul absenței unei protecții externe. În mod clar, blocurile sunt din ce în ce mai masive, fiecare strat protejând stratul aplicat anterior. Construirea de piloni în straturi constrânse de grosimi minime, în fiecare punct, pentru a respecta cotele. Diferitele granulometrii sunt pe urmă dislocate pentru a proiecta învelișul exterior al digului, de 1-2, 1-3, 2-4, 3-6, sau chiar 5-8 tone. Ultimul strat este format din blocuri de beton, numite „Xblocs” datorită formei în X. Blocuri gestionate de echipele de terasament, deoarece aceleași echipe creează sub-stratul pe care vor fi așezate aceste elemente din beton. Un sub-strat primordial pentru întreținerea la timp a digului și pentru rolul său de protecție.

 Un mediu maritim ostil

Marea originalitate și dificultate a acestui șantier rezidă în mediul maritim extrem de constrâns, chiar ostil, atât pentru oameni, cât și pentru mașini. Terasamentul executat pe mare folosește materiale aplicând reguli și toleranțe precise. Pentru că la Calais, totul urmează ritmul naturii, începând cu cei doi geometri topografi care își desfășoară activitatea în funcție de maree. Primul „intră de serviciu” duminica la miezul nopții, al doilea preia schimbul la a doua maree, iar ultimul post al săptămânii este finalizat vineri la miezul nopții. Constrângerea: lipsa de spațiu pentru a lucra pe mare și o muncă care se desfășoară, în cea mai mare parte noaptea, în întuneric, luptând împotriva valurilor, vântului și uneori a ploii. Tasarea digului se efectuează aproape instantaneu. Starea mării impune, în mod regulat, oprirea lucrărilor, din motive de securitate justificabile, dar și din nevoia de a proteja ceea ce s-a realizat. Astfel, la fiecare prognoză de valuri mari, toate straturile joase de teren sunt acoperite cu anrocamente de 2 până la 4 tone.„Într-o lucrare de terasament clasică, suntem mult mai puțin afectați de toleranțele de instalare ale diferitelor anrocamente,  explică François Taisne, responsabil de topografie la Bouygues Travaux Publics. Fiecare tip de anrocament are o toleranță proprie și necesită un management foarte specific, în timp real. Într-adevăr, factorul maree obligă la protejarea centrului, care atunci când apa crește, poate fi afectat dacă nu a fost protejat anterior de anrocamente mai voluminoase. În ceea ce privește digul, unele puncte sunt mai expuse decât altele și este esențial să se protejeze ceea ce a fost realizat, precum un castel de cărți de joc, existând riscul de a vedea cum totul se năruie. Este necesar să faceți mai puțin și să protejați mai mult“.

Un dig în mișcare

Acesta este cazul construcției secțiunii 2 (din cele cinci secțiuni implicate în lucrările derulate la digul principal) a digului la care lucrările au început la sfârșitul lunii mai. Foarte expusă valurilor, zona de umplere cea mai adâncă a peretelui de protecție coboară la mai puțin de 8 metri. Aici, valorile de performanță sunt date uitării.„În mediul maritim, mareea nu iartă, continuă François Taisne. Așadar, trebuie să abandonăm toate valorile privind terasamentele clasice, să avem pretenții mai mici și să protejăm lucrarea până când trece furtuna. „Protecția” reprezintă o pierdere clară de performanță, însă contribuie la păstrarea intactă a ceea ce s-a realizat”.Testele efectuate la fiecare două ore pe o perioadă de două zile au arătat că digul se mișca în funcție de maree, digul creștea cu 1,5 cm decalat în raport cu mareea. O surpriză pentru geometrii să vadă că punctele lor evoluează în funcție de înălțimea mareei. Verificarea tasărilor în raport cu malul se face aproape instantaneu în funcție de progresul lucrărilor, diferența dintre tot ceea ce vine și Xblocs se face aproape instantaneu pentru a proteja partea centrală a digului.

Xblocs în terasamentele de suprafață

Digul principal va necesita fabricarea a aproape 16.000 de blocuri de beton, respectiv 110.000 m3.Cele mai mici sunt de 4 m3, cele mai mari 12 m3.Xbloc este un bloc de beton având o mare fiabilitate în structura digurilor. Cele mai impunătoare, cu o greutate unitară de 30 de tone (12 m3), vor măsura 3, 5 metri înălțime. Producția ar putea produce eventual un bloc de 14 m3, sau elemente de 33 tone pe unitate!De la cinci la zece colegi sunt la comandă pentru a produce aceste blocuri de beton cu viteza de 40 de unități/zi pentru elementele de 4m3, ritmul decelerând în funcție de capacitate. Instalarea acestor elemente respectă reguli foarte specifice. Se va respecta o amplasare strictă pentru a nu crea un zid de beton care mai degrabă să atragă  valul decât să îl oprească.   Secretul: crearea unei poziționări dezordonate schimbând direcțiile pentru a ridica taluzuri eficiente. Cu toate acestea, blocul nu este implementat a doua zi după fabricare. Acesta trebuie mai întâi să se „maturizeze” și să dobândească rezistență. Înainte de a fi scufundate, blocurile de beton parcurg și un proces de validare. „Toate fișele tehnice, precum și testele făcute pe betoane sunt trimise titularului olandez de brevet, firmei Delta Marines Consultants (DMC), care dă aprobarea tehnică și acceptul pentru fiecare serie de blocuri”, menționează François Taisne. Proiectantul acestor elemente de protecție din beton estimează că se poate economisi până la 15% din beton în comparație cu alte sisteme de protecție a instalațiilor portuare. Aceasta este a treia participare a DMC la un șantier naval Bouygues după proiectele portuare ale „Port Réunion” pe l’ile de la Réunion et de Dunkerque. Între trei și cinci blocuri pe oră sunt poziționate pe dig pe un șantier care urmează ritmul mareei. Blocurile sosesc de la fabrică, sunt depozitate, preluate din nou cu stivuitoare, puse pe un dumper pregătit, apoi transportate pe dig și luate din nou cu mijloace speciale pentru a fi puse în aplicare.   „Aceste blocuri îndeplinesc reguli de implementare destul de stricte, deoarece scopul este să reziste valurilor centenare,  menționează François Taisne. Au fost stabilite reguli specifice de poziționare pe șantier ”. Un aspect prețios pentru un șantier gigantic din toate punctele de vedere.

 Steve Carpentier

Caseta 1 

Colac de salvare obligatoriu

 Este rar ca un șantier de terasament să fie catalogat în categoria „operațiuni periculoase”.Și totuși, acesta este cazul la Calais. Deoarece riscul de a vedea un utilaj căzând în apă cu șoferul în interiorul său nu este exclus: digul nu este larg, marea este de ambele părți, iar o manevră greșită este suficientă. Șantierul din Calais a solicitat un instructaj de securitate deosebit de riguros pentru operatorii de utilaje, obligați să lucreze într-un mediu marin deosebit de dur din cauza valurilor, a mareei dar și a spațiului de lucru foarte limitat al digului aflat în construcție. Lucrând în apropierea apei, operatorii de excavatoare și autobasculante au avut cu toții parte de un instructaj pentru a cunoaște acțiunile care îi salvează în cazul în care utilajul acestora cade în mare. O condiție esențială pentru operatori înainte de a lucra pe dig: costumul de baie pentru o zi la piscina din Calais. Astfel, angajații au fost supuși unui test obligatoriu constând în operațiuni de supraviețuire într-o situație reală, în piscina din Calais. Dacă testul este negativ, autorizația de a lucra aproape de apă nu este eliberată. O decizie drastică care este și prețul securității. Cufundați într-o cutie care reproduce spațiul de lucru al unei cabine de utilaj, purtând o vestă de salvare, aceștia au trebuit să învețe să iasă din apă fără a intra în panică și fără alterarea majoră a sănătății. Acest instructaj dezvoltat împreună cu AFPA, unic de acest gen, este obligatoriu pentru toți operatorii de utilaje care, pe șantier, poartă permanent o vestă de salvare și au în cabină o butelie cu oxigen pentru situații de urgență. Cabina utilajului este, de asemenea, echipată cu centuri care se declanșează automat, care datorită senzorilor care detectează apa se desfac singure în caz de urgență. Utilajele cum sunt autobasculantele au un colac de  salvare în fața vehiculului.„Am identificat toate riscurile pentru a ne asigura că, dacă un operator de utilaj cade în apă, acesta are toate șansele să iasă din apă,  explică François Quandalle, director de producție la Bouygues Travaux Publics. Regulile sunt destul de restrictive și originale pentru operatorii care trebuie să poarte în permanență casca, centura și vesta de salvare”. Deocamdată, nu a avut loc niciun accident de la debutul șantierului. Bouygues TP a inovat și un alt aspect în cazul căderii unui utilaj în apă, aplicând pe excavatoarele sale un sistem de deblocare a întregului sistem hidraulic, astfel încât să poată trage cu ușurință și să spargă mașina scufundată.

 Caseta 2 

 François Taisne, responsabil de topografie, Bouygues Travaux Publics  „Excavatoarele echipate cu soluții de ghidare 3D fac munca topografilor”

 Din motive de siguranță evidente, s-a dovedit imposibil pentru topografi să facă relevee, poziționându-se pe anrocamentele de pe care ar putea să cadă cu ușurință. Prin urmare, obiectivul a fost automatizarea pe cât posibil pentru a limita expunerea operatorilor pe taluzuri, o operație cu atât mai delicată cu cât marea se află alături. Prin urmare, a fost necesar să se găsească sisteme care să ridice punctele, iar excavatoarele au apărut ca o soluție. A trebuit să dezvoltăm o interacțiune intensă cu mașinile, deoarece digul pe măsură ce progresa ne-a obligat să validăm straturile în timp real, iar o eroare la nivelul unui strat ne împiedica să procedăm la implementarea stratului superior. Soluții necesare deoarece fiecare excavator „jonglează” cu treizeci de proiecte, care sunt modificate în funcție de progresul operațiunilor. Rezultat: excavatorul conectat face posibilă modificarea în timp real a proiectelor și adaptarea la constrângerile unui șantier supus unor riscuri climatice puternice. Și face verificarea în direct. Cupa este utilizată în cele din urmă ca tijă topografică. Topograful care nu poate, din motive de siguranță, să meargă la fața locului primește toate materialele adunate de excavatoare prin intermediul platformei, pe care excavatoarele instalează, așează și adună anrocamentele. O soluție mult mai realistă decât utilizarea permanentă a unui vapor staționar în apropierea digului și  având responsabilitatea de a prelua date folosind un sistem de batimetrie. Costisitor, lent, și nu întotdeauna funcțional în zonele limitate și supuse furiei valurilor.

Excavatoare echipate cu un modem de conexiune 3G.

Astfel, toate echipamentele operaționale desfășurate în port au fost astfel controlate prin sistemul de ghidare  3D, inclusiv Liebherr 974 de 140 t, având sarcina de a se ocupa de anrocamentele de pe dig. Este firma Sitech, distribuitor în Franța a soluțiilor de ghidare a utilajelor Trimble, care a lucrat cu Bouygues TP. Sistemele GPS permit controlul nivelurilor zilnice, verificarea progresului implementării în apă a tuturor straturilor de materiale. Totalitatea anrocamentelor a fost pusă cu sistemul Sitech. Ansamblul celor șase excavatoare care circulă pe șantier sunt echipate pentru ridicarea punctelor. O premieră pe un șantier având o asemenea importanță: pentru a limita acel du-te-vino constant al cheilor USB care conțin aceste informații, a fost creat un sistem conectat. Excavatoarele sunt echipate cu un modem care conține o cartelă SIM pentru conectarea la sistemul de ghidare în 3G prin internet și pentru a descărca punctele și proiecte goale. O instalație care permite, de asemenea, introducerea punctelor și proiectelor pentru a valida, în timp real, straturile pentru a progresa. Efect imediat: prezența topografilor pe teren este limitată la minim, ceea ce aduce un plus de viteză, precizie și de siguranță operatorilor pe un teren nefavorabil. Excavatoarele funcționează, în cele din urmă, ca niște adevărate jaloane de topografi. Cutiile submersibile au fost poziționate pe senzori pentru a-i proteja de agresiunile existente în mediul marin. În acest sens, înainte de fiecare pornire a echipamentului, se efectuează o tratare a tuturor excavatoarelor. Șuruburi, coturi hidraulice, fier vechi, totul este acoperit mai întâi cu o peliculă gresantă. Caroseria este apoi acoperită cu un produs pentru a întârzia coroziunea. Dificultatea de pe un șantier de această amploare se referă la stocurile de anrocament.

Drona ca armătură

Conversia tonaj/capacitate este, într-adevăr, o problemă eternă, deoarece găsirea densității unui material și asigurarea că acesta corespunde cu cea așteptată este un exercițiu complex pentru topograf. Având în vedere lungimea șantierului, ridicarea stocurilor a fost, prin urmare, efectuată de drone. Încă o premieră pentru filiala Travaux Publics de Bouygues. La fiecare sfârșit de lună, datorită fotogrammetriei, se stabilește pe de o parte volumul stocurilor iar pe de altă parte volumul utilizat, ceea ce permite definirea densității medii de tasare. Pierderile pe mare sunt greu de evaluat, iar informațiile colectate de dronă alături de datele calculate de diriginții de șantier garantează o evaluare completă a stocului. Blocurile de beton Xblocs au beneficiat și de tehnologia 3D, care este încă o premieră. Pentru mediul subacvatic, am dezvoltat un sistem de masă rotativă care permite cunoașterea poziției Xblocului iar cu ajutorul unui senzor poziționat pe Xbloc să se cunoască poziționarea exactă a acestuia, totul în reprezentare 3D.

Caseta 3

Jérôme Leveugle. Șef de lucrări, terasamente lucrări maritime  „Utilajele au fost adaptate la constrângerile impuse de mediul maritim”

Mediul maritim este una dintre principalele constrângeri ale șantierului. Astfel, toate programele de lucru sunt ajustate în funcție  de maree, deoarece aceasta poate să ajungă uneori până la 8 metri. O constrângere pentru personalul care, spre deosebire de un șantier tradițional, are un program de lucru atât în timpul nopții, cât și în timpul zilei. Șantierul folosește o aparatură special adaptată la lucrările maritime de mare amploare. Astfel, digul principal folosește excavatorul Hitachi EX1200, care este echipat cu o geometrie mare de 26m, un excavator Liebherr 974 cu geometrie mare de 23m precum și un excavator Caterpillar 365 cu o geometrie medie de 12m. Particularitatea excavatorului Liebherr: a fost reformatat în atelierele întreprinderii germane din Colmar. Îmbunătățit, 974 a ajuns să cântărească până la 20 de tone cu contragreutate, iar șenilele au fost extinse. Destinat montării Xblocs, acesta este echipat și cu un ecoscop (o cameră submarină) și un sistem „Posibloc” pentru asistența la montare. O tehnologie dezvoltată de compania Mesuris și care permite măsurarea precisă a poziției și orientării pentru fiecare bloc în momentul montării sale. Buldozerele laterale, Caterpillar D8 și D7 sunt în acțiune. Digul principal este alimentat de șapte autobasculante: autobasculanta rigidă Caterpillar 769 și Bell B50.Pentru a doua parte a lucrării, și anume pereții de piatră care constau din bucăți de teren solid dispersate pe șantier, tot materialul pre-încărcat va fi repartizat începând cu luna octombrie, pe suprafața întregului șantier sau sunt 1,2 milioane de m3 de terasat. O operațiune care va necesita utilizarea unui excavator de tonaj mare de 80 t, a autobasculantei articulate Bell B50 și Volvo A40, precum și a buldozerului Caterpillar D8.

Caseta 4 
Fișa tehnică
Portul Calais 2015

Concedent :Regiunea Hauts de France
Concesionar :Portul Boulogne Calais
Beneficiar :Société des Ports du Détroit
Proiectant-realizator :Grup constructor:Bouygues Travaux Publics, Colas Nord Est, Spie Batignolles, Valérian, Malet, Jan de Nul Group (Sodraco International)

Valoarea lucrărilor :863 milioane de euro fără taxe