Foreuse F 5000 - 1008 colonnes de soil mixing sur la ligne 15 Sud du Grand Paris Express

Sur le lot T3A, situé sur la commune de Boulogne-Billancourt (92), au droit de la future boîte gare du Pont de Sèvres, Soletanche Bachy Fondations spéciales a mobilisé sa foreuse F5000 pour un chantier de « soil mixing ». Un matériel d’entreprise unique, indispensable à la mise en œuvre de la variante technique, justifiée par les caractéristiques mécaniques médiocres du terrain d’ancrage de la paroi moulée et l’ampleur du projet.

Le groupement Horizon (Bouygues TP / Soletanche Bachy) a proposé le « soil mixing » à la place de la solution de base, consistant à réaliser des butons enterrés, moyennant 17 refends en paroi moulée. « Les travaux consistent en une amélioration globale des caractéristiques mécaniques des terrains à l’intérieur de la future gare pour augmenter significativement la butée devant les parois moulées, durant les opérations de terrassement, explique Jeroni Boude, directeur opérationnel chez Soletanche Bachy Fondations Spéciales. La paroi moulée périmétrale, de 1,50 m d’épaisseur et de 45 m de profondeur maxi, est fichée dans la craie saine mais rencontre une épaisseur importante de craie altérée, de 15 à 39 m de profondeur, qui possède des caractéristiques géomécaniques insuffisantes pour justifier la stabilité de l’ouvrage. » Un plot d’essai, avec la réalisation de 15 colonnes de soil mixing et une campagne d’essais géotechniques, ont permis à l’entreprise et au bureau d’études de valider cette solution technique.

Doublets sécants

Au terme d’un transport exceptionnel sur porte-char, accompagné de 10 semi pour l’acheminent du PowerPack servant à l’alimentation de la tête de rotation ainsi que des différents équipements, et après trois jours de montage sur le chantier, la foreuse F5000 a pu démarrer les travaux. Elle est équipée d’un outillage spécialement conçu et construit pour le projet, en collaboration entre les équipes matériel de Soletanche Bachy et le constructeur IHC. Il est composé d’une double tête de rotation, entraînant deux lignes de tiges équipées de pales de malaxage sur leur partie inférieure, soit 11 m de hauteur. Une conception spécifique qui permet à la foreuse de réaliser, à chaque mise en station, deux colonnes de diamètre 1,5 m, légèrement sécantes, sur 39 m de profondeur. À l’issue d’une période de réglage et de montée en cadence, l’équipe organisée en deux postes a trouvé son rythme de croisière, en produisant de huit à 14 doublets, soit jusqu’à 28 colonnes, par jour. « Des rendements élevés, atteints grâce à une préparation minutieuse en amont du chantier et du matériel, commente Jeroni Boude. Au total, 504 doublets sécants, soit 1 008 colonnes allant de 35 à 39 m de profondeur, ont été réalisés en moins de quatre mois. »

Couple de rotation

Développée sur la base d’une foreuse IHC pour tarière creuse, la machine, qui développe un couple maximum de rotation de 50 t/m, est l’unique exemplaire opérationnel en Europe. Elle a été modifiée pour mettre en œuvre les procédés brevetés par Soletanche Bachy comme le pieux Starsol et ses paramètres de dimensionnement optimisés. Parmi les principales modifications apportées, l’implantation à l’intérieur de la tarière creuse d’un tube plongeur pour le bétonnage. Une conception qui assure une meilleure qualité de bétonnage lors de l’exécution d’un pieu. À la clé, une réduction du diamètre de pieux pour des rendements accrus et des économies de matériaux traités.

Dans le cas du Pont de Sèvres, un critère d’ancrage a été défini et étalonné sur la machine à partir de la combinaison de plusieurs paramètres enregistrés par la machine (couple, vitesse d’avance…). Ce critère calculé en temps réel et affiché sur l’écran de supervision de l’opérateur permet de valider l’ancrage des colonnes dans la craie saine et de pouvoir donc en optimiser les longueurs. Le projet est donc optimisé de bout en bout.

Supervision

La machine embarque le système de supervision développé sur la base d’un boîtier de dialogue Jean Lutz et modifié pour la gestion de la double tarière, l’amenée du coulis et le pas de remontée de la tarière. L’informatique vérifie donc à chaque étape que les critères d’ancrage et de malaxage sont bien atteints. D’autres capteurs permettent également le contrôle de la verticalité de pieux. Tous ces paramètres opérationnels sont enregistrés et exportés vers l’application en ligne « maison » Zetta-Lyze pour être traitées en temps réel et en continu par l’équipe du chantier. La production des diagraphies de forages et la modélisation 3D des déviations des colonnes sont ainsi disponibles in situ, en temps réel.

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