Afin d’élargir le gabarit, on abaisse le radier du tunnel dans le cadre d’une rénovation et on en profite souvent pour procéder à une remise en état plus ou moins importante de la voûte.

Les méthodes de construction utilisées jusqu’à présent reposaient sur l’utilisation de ponts temporaires. Cependant, cette approche ne permet qu’une progression très lente des travaux et entraîne inévitablement une perturbation de l’exploitation (mise en place de tronçons de ralentissement).

Notre collaboration avec le principal bureau d’études suisse spécialisé dans la construction de tunnels et une haute école technique a permis de développer un nouveau procédé fondé sur l’utilisation de béton rapide. Dans le cadre de ce procédé, l’ancien radier est partiellement ou totalement retiré pour construire un nouveau radier abaissé à l’aide de béton rapide. L’ancienne voie avec ballast est alors souvent remplacée par une nouvelle voie en béton sans ballast. Grâce au durcissement extrêmement rapide du béton et à la simplicité de la méthode de construction, il est possible d’avancer très vite dans les travaux, de réduire les perturbations du trafic et de réaliser des économies substantielles (voir tableau ci-dessous).

L’entreprise de construction chargée des travaux a réalisé la rénovation complète du radier en un seul week-end. La variante ambitieuse avec un béton rapide fibrorenforcé prévoyait les étapes de travail suivantes pendant une fermeture totale de 55 heures :

• Découpe et retrait des rails ;
• Retrait du ballast ;
• Fraisage de l’ancien radier en béton à l’aide d’une fraiseuse à froid ;
• Bétonnage du nouveau radier avec du béton rapide ;
• Préballastage ;
• Pose des rails.
   

Grâce à l’utilisation de fibres synthétiques appropriées, il est possible de renoncer complètement au ferraillage en acier, ce qui simplifie et donc accélère encore le déroulement des travaux.

La solution élaborée a convaincu toutes les personnes impliquées dans le chantier et les travaux ont été réalisés le week-end des 16 et 17 juillet 2011. Le projet a avancé comme prévu et le tunnel a donc pu être remis à la maîtrise d’ouvrage déjà quatre heures avant le premier passage de train du lundi matin. Au lieu des trois semaines nécessaires jusqu’à présent, la remise en état du tunnel de la vallée a duré 55 heures au cours d’un week-end et l’exploitation a pu reprendre à temps pour la reprise du trafic pendulaire.

Depuis lors, cette méthode de construction a été affinée pour élargir plus rapidement le gabarit et a été mise en œuvre avec succès dans d’autres petits tunnels ferroviaires. Des procédés adaptés (p. ex. uniquement avec des fermetures de nuit au lieu de fermetures complètes de jour) reposant sur la technologie du béton rapide se prêtent aussi idéalement aux tunnels de plus grande taille et en particulier à ceux qui sont fortement sollicités.

Béton rapide utilisé : Concretum® Q-FLASH 2/20 fibrorenforcé

Exigences

• C25/35, C3, XC4, XD3, XF4
• Temps ouvert de 60 minutes
• Consistance constante pendant tout le temps ouvert
• Résistance à la compression supérieure à 10 MPa 30 minutes après le début du durcissement
• Consistance C3 ferme et facile à compacter
• Abandon du ferraillage en acier
• Utilisable dans une plage de température allant de 10 à 30 °C (température du béton frais)
• Faible retrait (≤ 0,25 ‰) pour éviter les fissures de retrait
• Pas de fissures dues au dégagement de chaleur d’hydratation
   

Avantages du béton rapide Concretum® Q-FLASH 2/20

• Répond à toutes les exigences de la norme SN EN 206-1 (XC4/XD3/XF4)
• Jusqu’à 5 m³ par charge dans le camion-malaxeur, à fabriquer sur le chantier à la demande
• Flexibilité en cas de fortes variations de température
• Flexibilité en cas d’écart par rapport au programme des travaux (temps ouvert ajustable)
• Mise en œuvre identique à un béton normal
• Présence des spécialistes de Concretum sur place