A Chatenay-Malabry, le PRV fait ses preuves en microtunnelage

La future ligne de tramway qui reliera les villes d’Antony et Clamart en desservant successivement les communes de Chatenay-Malabry et du Plessis-Robinson, n’arrivera qu’en 2023, et pourtant ! Sur le futur tracé, les travaux préparatoires sont largement engagés. Les projets immobiliers, dopés par les bénéfices attendus du projet, se multiplient à un rythme presque aussi rapide que les aménagements urbains visant à requalifier les espaces publics traversés par le tramway.

C’est dans ce contexte que le département des Hauts de Seine a entamé depuis quelques mois des travaux de renforcement des réseaux, notamment ceux situés sous l’emprise future du tramway. Objectif : anticiper en réalisant maintenant des projets qui seraient difficile voire impossible à mettre en œuvre après la mise en service du Tramway. 

Le Conseil départemental a ainsi choisi de renforcer le réseau d’eaux pluviales sous l’avenue de la Division Leclerc, une artère très fréquentée reliant le centre de Chatenay Malabry à l’autoroute A86. « Le réseau d’assainissement présentait une insuffisance capacitaire susceptible d’entrainer d’importants risques de débordement, explique Rémi Subra, Ingénieur Travaux chez Sade et à ce titre patron du chantier. Il a donc été décidé de construire un nouvel ouvrage en soutien du collecteur T90 existant, afin de le décharger via une surverse, et permettre l’acheminement des eaux pluviales vers un collecteur de DN 2200 mm, situé à 1 km en aval ».

Les travaux prévoyaient la pose d’un nouveau collecteur de diamètre 2160 mm sur 930 mètres de longueur, son raccordement amont/aval aux réseaux existants, ainsi que la création d’une quinzaine de regards d’accès perpendiculaires au collecteur, le Conseil départemental, maitre d’ouvrage sur ce projet, souhaitant disposer d’un accès tous les 80 mètres pour faciliter les interventions et l’entretien du collecteur. « L’un de ces regards jouera également le rôle de déversoir d’orage, c’est à dire que l’ancien collecteur situé à 2 m de profondeur se déversera dans le nouvel ouvrage situé à 8 m de profondeur en cas de montée en charge », explique Rémi Subra.

La volonté de minimiser l’impact des travaux dans une zone urbaine très dense, la profondeur des travaux situés en moyenne à 12 mètres de profondeur, la géotechnique des lieux avec une pente inférieure à 1,8 % et la présence de nombreux réseaux concessionnaires ont d’emblée imposé le choix de la technique du microtunnelier, une solution fiable, économique, et bien adaptée aux environnements urbains denses.

Une solution bien adaptée aux environnements urbains denses

Outre qu’elle évite l’inconvénient majeur d’ouvrir des tranchées, la technique du microtunnelier s’adapte bien à la nature des terrains rencontrés, un avantage sur ce chantier caractérisé par des sols hétérogènes. La présence à l’amont de 600 mètres de sables de Fontainebleau suivis de 300 mètres d’argiles vertes ont conduit le groupement d’entreprises à faire des choix très spécifiques pour traverser à la fois les sables abrasifs et perméables et les argiles plastiques. C’est d’ailleurs la nature hétérogène du terrain qui avait conduit initialement le département des Hauts de Seine à prévoir dans son appel d’offres initial deux tirs d’environ 500 mètres chacun avec un puits intermédiaire au changement de faciès géologique. Mais le groupement Sade/Bessac/Chantiers Modernes, adjudicataire du chantier, à su formuler une alternative intéressante en proposant un tir unique sur 928 mètres avec seulement un puits d’attaque et un puits de sortie, réduisant d’autant l’impact du chantier, sa durée et les coûts associés. 

Deux zones de travail ont donc été créées pour réaliser les travaux de microtunnelage. Un puits d’attaque réalisé en pieux sécants ancrés à plus de 18 m de profondeur, et un puits de sortie pour permettre la sortie du microtunnelier et raccorder vers l’aval le réseau existant par le biais d’une galerie traditionnelle.

Perpendiculairement à l’ouvrage, 15 galeries ont été creusées à plus de 7 m de profondeur pour créer les différents accès au collecteur. Plusieurs techniques ont été mises en œuvre pour s’affranchir des venues de terrain et des entrées d’eau, la nappe se situant entre 4 et 4,5 m de profondeur. Notamment du Jet Grouting sur la partie constituée de sables de Fontainebleau. « Cette technique consiste à injecter un coulis de bentonite-ciment à l’aide d’un jet haute pression pour retrouver un sol cohérent et constituer une enceinte étanche avant de terrasser le puits", explique Rémi Subra. Les puits se situant dans les argiles vertes ont été quant à eux terrassés via des méthodes traditionnelles.

Pour la fourniture du nouveau collecteur, le groupement Sade/Bessac/Chantiers Modernes a opté pour une canalisation en PRV centrifugé fournie par Hobas, un matériau qui se prête bien au microtunnelage.

Le PRV centrifugé, un matériau qui se prête bien au microtunnelage

Le PRV centrifugé est un matériau composite constitué d’un liant à base de polyester, d’une armature en fibres de verre distribuée dans la masse, d’un primaire intérieur adaptable aux contraintes de corrosion et de divers additifs tels que du sable de quartz, des pigments, etc… C’est un matériau aux qualités reconnues (cf encadré), qui présente par ailleurs des atouts spécifiques en micro-tunnelage. A commencer par son poids : longs de 3 m et épais de 79 mm, les tuyaux fournis par Hobas en 2160 mm de diamètre extérieur pèsent 1134 kg/ml, soit 6 fois moins que leur équivalent en béton par exemple. « On peut les lever et les déplacer sans moyens lourds, ils ne plongent pas dans le terrain et ne sont pas affectés par un effet d’inertie lié à leurs poids, explique Guillaume Valade, Ingénieur d’affaires chez Hobas. 

Leur précision géométrique (épaisseur, circularité…) et leur surface extérieure lisse facilite également la lubrification du tuyau, tout en diminuant les frottements dans le sol. « A Chatenay-Malabry, 7 stations intermédiaires ont été installées tous les 120 m pour diviser l’avancement des tuyaux lorsque des pressions trop importantes ne permettent pas de faire progresser l’ensemble du train de tubes, témoigne Rémi Subra, mais seulement 3 d’entre-elles ont dues être activées ».

La résistance mécanique des tuyaux, en traction comme en compression, est un autre atout important. La capacité de poussée du banc utilisé sur le chantier, de l’ordre de 850 tonnes, était sensiblement inférieure à la capacité admissible par le tuyau qui était de 902 tonnes. Mais il n’a pas été nécessaire de s’approcher de ses limites. « Sur le chantier, la poussée maximale s’est élevée à 600 tonnes et la poussée moyenne, par le jeu des stations intermédiaires, a été de 300 tonnes », souligne Guillaume Valade chez Hobas. De tous les matériaux capables de répondre aux contraintes du microtunnelage, le PRV est celui qui présente le meilleur rapport compression/légèreté ». 

De fait, la mise en œuvre a été effectuée à des cadences rapides. Jusqu’à 24 mètres par jour en deux postes dans les sables de Fontainebleau et 6 m par jour dans les argiles vertes.

Les quinze galeries perpendiculaires de 6 mètres de long creusées à 7 m de profondeur pour créer un accès au réseau depuis le trottoir, ont quant à elles été tubées avec des coques ovoïdes NC line en PRV, également fournies par Hobas. « Nous recherchions une étanchéité parfaite et une continuité de la résistance mécanique entre le collecteur et les galeries, précise Rémi Subra. Ces deux particularités auraient été compliquées à obtenir avec un autre matériau ». 

Pour assurer une connexion parfaite entre le collecteur et les galeries, Hobas a fabriqué sur mesures une pièce monolithique capable de supporter les charges extérieures de natures mécaniques et hydrostatiques. 

Dix pièces de connexion ont ainsi été fournies et assemblées au collecteur par laminage. Assurés par les équipes techniques de Hobas, ces travaux de laminage ont consisté à coller puis assembler les pièces à l’aide de 18 bandes de fibres verre d'une épaisseur totale de 18 cm, imbibées de résine catalysée, chaque bande se chevauchant. « La liaison, très rigide, fait à certains endroits 36 mm d’épaisseur, ce qui garantit la stabilité de l’ensemble à très long terme », souligne Guillaume Valade chez Hobas.

Le chantier, d’un montant de 16 M€, devrait durer 22 mois. 

Vincent Johanet