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151 TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N o 194-195 - MARS/JUIN 2006 Résumé : Le tunnel de Blaisy-Bas, long de 4110 mètres, situé près de Dijon sur la ligne PLM Paris-Marseille, fut construit entre 1846 et 1850. Plusieurs travaux confortatifs furent réali- sés depuis 1946, y compris la réfection totale du dispositif cen- tral de transit des eaux, menée en 3 phases. L’article décrit les travaux de la 3 ème et dernière phase de ces travaux, du PM 0 au PM 1376, achevés en 2004 par le Groupement Nouvetra- Chantiers Modernes et plusieurs sous-traitants locaux. Astract: The Blaisy-Bas tunnel ; rehabilitation of the water transit system The 4110m-long Blaisy-Bas railway tunnel, located near Dijon, France, was built in the period 1846-1850. Several rehabilita- tion works were carried out since 1946, including the complete rebuilding of the axial water transit system achieved in 3 phases ; the paper describes the third and last phase of these works from PM 0 to 1,376 completed in 2004 by the Nouvetra- Chantiers Modernes Joint Venture, helped by several local sub-contractors. 1 - Présentation générale 1.1 - SITUATION GÉOGRAPHIQUE Le tunnel de BLAISY-BAS est un ouvrage stratégique de la ligne PARIS-MARSEILLE situé entre le PK 288.398 et le PK 292.508 à 26 km à l’ouest de Dijon dans le départe- ment de la Côte d’Or. Il recueille la totalité du trafic PARIS-LYON hors ligne nouvelle TGV. La ligne, à double voie classée en groupe 2 UIC, est électrifiée en 1500 volts continu. Elle supporte environ 200 trains journa- liers dans les deux sens. RENOVATION DE TUNNELS Par : Maurice Guillaud - AFTES Claude Mosnier, Serge Berlande - NOUVETRA TUNNEL de BLAISY-BAS TRAVAUX DE RÉFECTION DU DISPOSITIF DE TRANSIT DES EAUX UN PEU D'HISTOIRE SUR LE VILLAGE ET LE TUNNEL DE BLAISY-BAS Le nom de Blaisy (du celte " blaïz " qui signifie loup) indique un lieu fréquenté autrefois par les loups. Ce village apparaît dans l'histoire au IX e siècle. En 1150, alors que la localité ne comportait que 50 habitants, on note déjà la pré- sence d'un Maire et au XVIIe siècle celles d'un chirurgien et d'un recteur d'école. C'est à Blaisy-Bas que la ligne impériale Paris-Lyon-Marseille escala- de le seuil de la Bourgogne et se faufile sous la barrière rocheuse de la ligne de partage des eaux (entre Manche-Océan et Méditerranée) par le tunnel de Blaisy, long de 4110 mètres, dont on doit le projet à un dijonnais célèbre, Henry Darcy (1803-1858), ingé- nieur du Corps des Ponts et chaussées et hydraulicien de grande renommée. Le percement nécessitait au départ le creusement de 22 puits de trois mètres de diamètre, sans compter les puits de tête, tous espacés de 200 mètres environ, dont la profondeur variait de 14 à 196,50 mètres. Dans un premier temps, le creusement des puits fut dirigé par les ingénieurs des Ponts et chaussées. Par suite de la loi sur les che- mins de fer de juin 1845, les travaux du tunnel, ainsi que ceux d'un des viaducs, furent concédés le 1er mai 1846 à la Compagnie du Chemin de fer de Paris à Lyon, qui fit diriger tous les travaux par ses propres ingénieurs et entrepreneurs. Une des premières mesures prises par le conseil d'administration de la Compagnie pour ce qui concerne l'exécution des travaux dans la Côte-d'or fut de passer un marché à forfait à l'entreprise Catinal Phorion Debains pour la construction du tunnel dont la réalisation nécessita plus de 5 années d'efforts de 1845 à 1850 et mobilisa près de 2000 tra- vailleurs venus de tous les coins de France ainsi que du Piémont. Cette ligne P.L.M est aujourd’hui empruntée par le TGV Paris-Lausanne.

TUNNEL de BLAISY-BAS - aftes.asso.fr · sence d'un Maire et au XVIIe siècle celles d'un chirurgien et d'un ... Dalot type D : Voûte maçonnée Structure originelle du dispositif

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151TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - No 194-195 - MARS/JUIN 2006

Résumé : Le tunnel de Blaisy-Bas, long de 4110 mètres, situéprès de Dijon sur la ligne PLM Paris-Marseille, fut construitentre 1846 et 1850. Plusieurs travaux confortatifs furent réali-sés depuis 1946, y compris la réfection totale du dispositif cen-tral de transit des eaux, menée en 3 phases. L’article décrit lestravaux de la 3ème et dernière phase de ces travaux, du PM 0 auPM 1376, achevés en 2004 par le Groupement Nouvetra-Chantiers Modernes et plusieurs sous-traitants locaux.

Astract: The Blaisy-Bas tunnel ; rehabilitation of the watertransit systemThe 4110m-long Blaisy-Bas railway tunnel, located near Dijon,France, was built in the period 1846-1850. Several rehabilita-tion works were carried out since 1946, including the completerebuilding of the axial water transit system achieved in 3phases ; the paper describes the third and last phase of theseworks from PM 0 to 1,376 completed in 2004 by the Nouvetra-Chantiers Modernes Joint Venture, helped by several localsub-contractors.

1 - Présentation générale1.1 - SITUATION GÉOGRAPHIQUELe tunnel de BLAISY-BAS est un ouvrage stratégique dela ligne PARIS-MARSEILLE situé entre le PK 288.398 et lePK 292.508 à 26 km à l’ouest de Dijon dans le départe-ment de la Côte d’Or. Il recueille la totalité du traficPARIS-LYON hors ligne nouvelle TGV. La ligne, à doublevoie classée en groupe 2 UIC, est électrifiée en 1500volts continu. Elle supporte environ 200 trains journa-liers dans les deux sens.

RENOVATION DE TUNNELS

Par : Maurice Guillaud - AFTESClaude Mosnier, Serge Berlande - NOUVETRA

TUNNEL de BLAISY-BASTRAVAUX DE RÉFECTION DU DISPOSITIF DE TRANSIT DES EAUX

UN PEU D'HISTOIRE SUR LE VILLAGEET LE TUNNEL DE BLAISY-BAS

Le nom de Blaisy (du celte " blaïz " qui signifie loup) indique unlieu fréquenté autrefois par les loups.Ce village apparaît dans l'histoire au IXe siècle. En 1150, alors quela localité ne comportait que 50 habitants, on note déjà la pré-sence d'un Maire et au XVIIe siècle celles d'un chirurgien et d'unrecteur d'école.C'est à Blaisy-Bas que la ligne impériale Paris-Lyon-Marseille escala-de le seuil de la Bourgogne et se faufile sous la barrière rocheusede la ligne de partage des eaux (entre Manche-Océan etMéditerranée) par le tunnel de Blaisy, long de 4110 mètres, dont ondoit le projet à un dijonnais célèbre, Henry Darcy (1803-1858), ingé-nieur du Corps des Ponts et chaussées et hydraulicien de granderenommée. Le percement nécessitait au départ le creusement de 22 puits detrois mètres de diamètre, sans compter les puits de tête, tousespacés de 200 mètres environ, dont la profondeur variait de 14à 196,50 mètres. Dans un premier temps, le creusement des puits fut dirigé par lesingénieurs des Ponts et chaussées. Par suite de la loi sur les che-mins de fer de juin 1845, les travaux du tunnel, ainsi que ceux d'undes viaducs, furent concédés le 1er mai 1846 à la Compagnie duChemin de fer de Paris à Lyon, qui fit diriger tous les travaux parses propres ingénieurs et entrepreneurs. Une des premièresmesures prises par le conseil d'administration de la Compagniepour ce qui concerne l'exécution des travaux dans la Côte-d'or futde passer un marché à forfait à l'entreprise Catinal Phorion Debainspour la construction du tunnel dont la réalisation nécessita plus de5 années d'efforts de 1845 à 1850 et mobilisa près de 2000 tra-vailleurs venus de tous les coins de France ainsi que du Piémont. Cette ligne P.L.M est aujourd’hui empruntée par le TGV Paris-Lausanne.

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L’ouvrage a une longueur de 4110 mètres et un profil en long

régulier en pente de 5mm/m vers l’est. L’extrémité nord-ouest,

sise à la limite exacte du partage des eaux de la Seine, de la Loire

et du Rhône, est, avec 452 mètres d’altitude, le point le plus

haut de la ligne. La vitesse maximale dans ce tunnel en double

voie est de 140 km/h sur V1 et 160 km/h sur V2.

1.2 - HISTORIQUE DE LA CONSTRUCTION (voir encadré page précédente)Henry Darcy, l’auteur du projet, choisit de faire passer la ligne

ferroviaire par la haute vallée de la Seine et par la vallée de

l’Oze, de traverser les monts par un tunnel de 4110m et de

rejoindre Dijon en surplombant la vallée de l’Ouche, ce tracé

imposant un nombre important d’ouvrages d’art entre Blaisy

et Dijon.

Le tunnel de Blaisy-Bas a été creusé à partir de 22 puits - dont le

plus profond, le puit XV, mesure 200 mètres de hauteur - qui ser-

vaient d’accés au chantier, de puits de ventilation et de voies

pour l’évacuation des déblais et l’approvisionnement des

matériaux.

Le tunnel est revêtu d’une maçonnerie de moellons de calcaire

avec des reprises en briques. Dans certains tronçons les pié-

droits ne sont pas revêtus. Plusieurs campagnes de travaux

complémentaires ont été réalisées depuis 1946 :

• entre 1946 et 1948 : travaux d’assainissement et d’étanche-

ment en vue de l’électrification.

• entre 1950 et 1954 : remise en état de l’aqueduc central et -

-localement- remplacement par des éléments en béton armé.

RENOVATION DE TUNNELS

1.3 - CONTEXTE GÉOLOGIQUE ET HYDROGÉOLOGIQUELe tunnel traverse différents horizons constitués d’éboulisargileux, de marnes argileuses, de calcaires, de grès et marnesinfraliasiques des PM 2700 à 3350 puis des marnes et dolomiestriasiques, des marnes et gypses triasiques et enfin des ébouliscalcaréo-argileux. Au PM 3900 se situe une faille importante.

Les arrivées d’eau dans le tunnel se font uniquement à partirdes précipitations extérieures. Les eaux proviennent des diffé-rentes couches de terrains surplombant l’ouvrage, que les

• en 1973 : consolidation de la plate-forme entre les PM 3200 et4000 par injection de coulis bentonite-ciment et exécution depieux-racine dans les zones de mauvaise qualité.

• en 1976, réalisation de 233 anneaux porteurs en béton armé,de largeur 1.20m, entre les PM 2970 et 3990.

• en 1996, réfection complète du dalot central du PM 2764 auPM 4100, et construction de barrages au droit des puits pourlimiter les circulations d’eau en plate-forme (phase 1 - Entre-prise Chantiers Modernes).

• en 2000-2001, réfection complète du dalot central du PM 1378au PM 2764, mise en place d’une buse PEHD de diamètre 400mm et enrobage de la buse par un coulis de ciment (phase 2 -Entreprise Nouvetra).

Cet article décrit les travaux de réfection du dispositif centralde transit des eaux entre les PM 0 et 1376 (phase 3) réalisésentre 2003 et 2004 par le Groupement Nouvetra (mandataire) etChantiers Modernes.

BLASY-HAUT

ZONE DE CHANTIER 2003/2004

PUITS 1 PUITS 4 PUITS 7

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puits de construction ont mis en com-munication.

La montagne de Blaisy est constituéepar des couches jurassiques et tria-siques légèrement inclinées dans lesens Dijon-Paris du tunnel ou vers leNord, qui se diversifient beaucoup versla base côté Dijon.

La couverture, d’épaisseur maximale170m vers le puits 9 et 180m vers lepuits 15, est relativement homogèneentre le PM 0 et le PM 2450 : elle estconstituée par 1 à 150m de marnesgrises plus ou moins argileuses, mica-cées, gréseuses au sommet et compor-tant quelques intercalations calcairesen petits bancs, niches, et nodules(Pliensbachien -Toarcien), surmontéespar un plateau calcaire. Au delà du PM2450 s’ajoutent à cette couverture lescouches variées de la base du Lias et duTrias traversées successivement par letunnel.

Du NW au SE le tunnel traverse :• les marnes du Pliensbachien

(PM 0 à 2150) • le calcaire à gryphées du Sinémurien

(PM 2150 à 2550), compact et dur, àjoints lenticulaires marno-argileux(environ 10m d’épaisseur)

• des grès, marnes et dolomies (PM 2550 à 3300),

• du gypse triasique (PM 3000 à 3880), • des marnes de couleur variée (PM

3880 à 4100) plus ou moins dolomi-tiques, gréseuses, avec des blocs cal-caires et du gypse.

RENOVATION DE TUNNELS

Dalot type A : Ovoïde en bétonIl s’agit de la version la plus stable dudispositif de transit.

Dalot type B : Piédroits en béton couvercléLes piédroits versent vers l’intérieursous l’effet des bourrages successifs. La buse est obstruée.

Dalot type C : Ovoïde en bétonMême structure que le type B avec despiédroits moins hauts et un couvercleconstitué d’une 1/2 buse en béton.

Dalot type D : Voûte maçonnée Structure originelle du dispositif detransit.

La buse axiale situé entre les voies 1 et 2dont le fil d’eau se situe à peu prés à 1,90m sous le plan de roulement et quiassure le transit des eaux de pluie enprovenance des différentes couches deterrains surplombant l’ouvrage et despuits de construction comporte quatreprofils-type :

2 - Campagne de travaux 2003 - 20042.1 - DESCRIPTION DU DISPOSITIF DE TRANSIT DES EAUX

2.2 - AVARIES CONSTATÉES

Les avaries observées concernentexclusivement le dalot central :

• obstruction de tout ou partie du dalotpar accumulation de produits d’injec-tion et de dépôts minéraux.

• dégradation du dalot central se tradui-sant par une fissuration pour les élé-ments préfabriqués ou une déforma-tion des murets maçonnés avecrétrécissement du dalot en partiesupérieure. Ces pathologies provien-nent de chocs exercés par les enginsde bourrage.

QUELQUES CHIFFRES

• 1 376 mètres traités côté Blaisyau cours de cette 3e campagne,complétant ainsi le traitementdes 4110 mètres du tunnel

• 610 tonnes de ballast neuf mis enplace

• 550 m3 de matériaux évacués dutunnel

• 350 m3 de mortier d’enrobage dela buse

• 30 tonnes de blindage métallique

INTERVENANTSMaître d’ouvrage : RFFMaître d’œuvre : SNCF Groupement d’entreprises : NOUVETRA(mandataire) – CHANTIERS MODERNESSous-traitants :DIJONNAISE DE VOIES FERREES : Pose des supports S4SRA SAVAC : HydrocurageFRANCOIS PIERRE : Terrassement - démolitionCANALISE : Soudage buse PEHDSYGMA BETON : Contrôle des coulis et mortiers

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RENOVATION DE TUNNELS

2.3 - OBJECTIFS DES TRAVAUX ET CHOIX TECHNIQUES

Les objectifs sont multiples :• assurer un transit des eaux totalement fiable, vers le point bas tête côté Marseille,• consolider définitivement la structure du dalot central qui présente des risques vis-

à-vis de la stabilité des plans de roulement,• ralentir les circulations d’eaux résiduelles de plate-forme.

Les travaux réalisés en 1996 et 2000 dans la zone aval, des PM 1376 à 4100, pour lesmêmes objectifs, permettent de bénéficier d’un bon retour d’expérience et de guiderles choix techniques de cette troisième phase de travaux (zone PM 0 – PM 1376) quicomprend :• le détournement provisoire des eaux de transit,• le curage en aqueduc avec accès par les regards existants pour les dalots de types

A et D,• le curage à l’abri d’un double blindage pour les dalots de types B et C,• le rescindement des piédroits du dalot à élargir à l’abri de double blindage,• la réalisation de 3 fouilles en entrevoie pour enfilage de la buse PEHD,• la mise en place d’une buse PEHD diam. 400 mm sur toute la longueur traitée,• l’enrobage de la buse avec du mortier ou du coulis de ciment,• la réalisation de regards de visite.

2.4 - RÉALISATION DES TRAVAUX

Tandis que le trafic commercial continuait d’être assuré sur la voie 1, les travaux ontété réalisés à partir de trois trains-travaux (TTX) principaux stationnés sur la voie 2dénommée voie de chantier :

- TTX " terrassement-démolition "

- TTX " hydrocurage "

- TTX " tirage de buse "

Vue du TTX terrassement équipé d’un chargeur Bobcaten action pendant la phase de terrassement-blindage

Vue du train de curage en phase de nettoyagemécanique du drain central

Treuil pour le tirage des buses PEHD dia-400mm

Un quatrième TTX " injections – enrobage "intervenait régulièrement en tunnel en sesubstituant à l’un des 3 TTX principaux.

Vue du TTX injections sur le chantier de formation des TTX en gare de Blaisy-Bas

Trois wagons-épurateurs fournis par laSNCF filtraient les gaz d’échappementdes locotracteurs

Situation définitive visée après travaux

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RENOVATION DE TUNNELS

Les travaux ont été exécutés sous couvert d’une interception de la voie 2pendant 8 heures les lundis et 4h30 les autres jours de la semaine.

Le chantier a été exécuté sous couvert d’un ralentissement à 40 km/h sur lesdeux voies.

Une barrière d’entrevoie matérialisait, pour les agents SNCF et les ouvriersd’entreprise, la zone dangereuse.

Trois ventilateurs installés au sommet des puits 1, 4 et 7 assuraient le renou-vellement de l’air pendant les travaux.

Une rampe d’éclairage coté voie assurait la lumière sur le chantier.

Les trois brèches dans l’entrevoie de 2,00mx4,00m au PM 200, 750 et 1150 quiont permis le tirage depuis TTX des éléments de buse PEHD pré-soudées enatelier extérieur ont été ouvertes sous couvert de supports S4 voie 1 et voie 2sur les files intérieures des deux voies.

Des caissons métalliques de blindage assuraient la stabilité des deux voiespendant les phases de terrassement, de démolition, de curage et de mise enplace de la buse PEHD (fig ci-contre)

2.5 - PHASAGE DES TRAVAUX - DÉTAILSLes travaux se sont déroulés en 4 phases successives :• blindage • curage & mise en place de la buse • enrobage de la buse • enlèvement du blindage et ballastage

La figure ci-dessous illustre la séquence de ces phases pour le profil de dalottype B.

Les photos ci-après illustrent quelques unes des opérations effectuées aucours des 4 phases de travaux.

MOYENS MATÉRIELS MIS EN ŒUVRE

Cantonnement en gare de Blaisy Bas :2 bureaux équipés, salle de réunion, réfec-toire, sanitaire, vestiaire.Energie embarquée sur les trains travaux :3 compresseurs de 5 000 l ; 4 groupes élec-trogènes de 30 kVA ; 1 branchement EDF ;1 container de stockage ; 3 cuves à eau équi-pées de surpresseurs de 7 000 à 17 000 litres ;1 aire aménagée ; 1 élevateur télescopique ;éclairage des rames travaux et des postes detravail ; 2 fourgons.L’approvisionnement s’est effectué parcamions semi remorques.Terrassements, Blindage, Curage, Pose deregards : • 2 Pelles JOB équipées benne preneuse.• 1 Mécalac équipée benne preneuse.• 3 Mini chargeurs.Installations en tête de puits :• 4 Groupes électrogènes 100 kVA• 4 Ventilateurs 115000 m3/h• 1 branchement EDF• 1 Latil équipé pour ravitailler les groupes

en fuelCurage en zone d’aqueduc :• 3 camions pompes ; 2 unités THPInstallations fixes en tunnel:• 1 treuil 2 tonnes pour la pose de buses ; • protection de la plate forme par géotextile ;• 1 rampe d’éclairage d’ambiance ; • dispositif d’exhaure.Installations des rames de travail suivant lestravaux exécutés :Bétonnage des tranchées : 1 GE 55 kVA ; 2 trémies Sécatol 6 m3.Injection : 1 silo horizontal d’une capacité 25 m3 ;1 turbo malaxeur ; 1 bac de reprise 3 m3 ; 1 pompe PHI 5Intendance : 3 wagons équipés chacun d’unréfectoire, d’un WC chimique et d’un groupeélectrogène 30 kVA.Matériel divers : 100 ml de protections laté-rales de wagons ; 3 barres de liaisons ; 600 mlde blindages d’entrevoie ; matériel pneuma-tique (marteaux piqueurs) ; Matériel électro-portatif (disqueuses, perceuses).Matériel mis à disposition par la SNCF :• 3 locotracteurs diesel type Y7500.• 1 locotracteur diesel type Y • 10 wagons plats type K5.• 10 wagons plats type R9 • 3 wagons épurateurs.• 2 wagons pousseurs.

Vue du dalot central dégarniet découverclé

Tirage de buse PEHD dia-400mm

Bourrage mécanique lourd pourrétablissement de la géométrie de

voie après les travaux de busePEHD dia-400mm

Soudage de la buse en éléments de 200 mètres à

l’extérieur du tunnel

Mise en place de blindage boisadditionnel au droit de piédroits

instables

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