Les détails d'un chantier exceptionnel

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De septembre 2017 à mars 2024, pas moins de 60 ouvriers se sont mobilisés pour la construction de la route des Nations. Cet article vous permet de découvrir les détails techniques de chacune des phases du chantier.

Vous vous intéressez de près à la nouvelle route des Nations et vous avez envie d'en savoir plus sur les techniques d'ingénierie utilisées pour la construction de cet ouvrage ? Cet article est fait pour vous. Cliquez sur les menus dépliants ci-dessous pour en savoir plus sur toutes les étapes du chantier.

Percement du tunnel

Après la réalisation des deux galeries de piédroits, la calotte du tunnel a été excavée depuis ses deux portails, en attaque montante depuis le portail Colovrex et en attaque descendante depuis le portail Appia, le point de rencontre se trouvant à l’interface des plots 18 et 17.
60% de l’excavation (ou 288 m) s’est ainsi faite depuis le portail Colovrex où les travaux ont débuté en juin 2019 et 40% (ou 204 m) depuis le portail Appia, avec un démarrage décalé d’environ 20 mois afin que les 2 attaques arrivent au point de rencontre en même temps. Après 492 m d’excavation et environ 30 mois de travaux, la calotte a été percée le vendredi 15 octobre 2021.

Le percement, bien qu’un évènement majeur dans la réalisation du tunnel des Nations, ne signifiait pas pour autant la fin des travaux d’excavation. La partie inférieure du tunnel, composée du stross et du radier, a dû être réalisée. Après ces travaux d’excavation, sont encore intervenus les travaux d’étanchéité et de revêtement intérieur.

Toujours sous l'œil de la Sainte Barbe !

Sainte Barbe est la patronne des mineurs. Le 4 décembre, jour de sa fête, Sainte Barbe est célébrée sur les chantiers de travaux souterrains dans le monde entier. Elle a ainsi bien entendu été célébrée sur le chantier du tunnel des Nations, et ce plusieurs fois. Une statue de la sainte patronne est bénie au début de chaque chantier de travaux souterrains. Elle veille ensuite, depuis une niche spécialement aménagée, à ce que chacun ressorte sain et sauf.


Quelques chiffres pour le percement :

  • Travaux de creuse de la calotte : de juin 2019 à octobre 2022 (30 mois)
  • Percement : 15 octobre 2021

Tranchée Appia

Tranchée ouverte 
La tranchée ouverte Appia mesure 180 mètres de long en s’étendant du carrefour à la tranchée couverte Appia passant de 2 à 5 voies de circulation et une bande d’arrêt d’urgence. Les murs de soutènement bordent la tranchée ouverte. Le terrassement se réalise avec des parois clouées afin de minimiser au maximum son emprise en surface. Ensuite, la construction des murs de soutènement en béton armé est exécutée, suivie des travaux d’étanchéité, d’assainissement (drainage) et de remblayage. Les travaux de la tranchée ouverte se terminent avec les travaux routiers entre les murs de soutènement et la pose d’équipement sur le couronnement du mur (paroi anti-bruit ou clôture).

Tranchée couverte 
La tranchée couverte Appia est construite dans un environnement où le rabattement de la nappe phréatique est interdit. La tranchée couverte est composée de parois moulées, d'un radier et d'une dalle supérieure, offrant une assise pour les locaux techniques Appia. Les parois moulées sont enfoncées dans les limons argileux consolidés du retrait rissien, ce qui permet de créer une enceinte étanche à l'eau pour la construction de l'ouvrage. La construction de parois moulées implique l'excavation du sol entre les murets de guidage, l'injection de fluide d'excavation pour stabiliser les parois appelées bentonite (consistant au repos et liquide si mis en mouvement un peu à l’image d’un yaourt), puis la mise en place des armatures et finalement le bétonnage depuis le fond de fouille. Une fois les parois moulées achevées, le bétonnage de la dalle débute, suivie par l’excavation en taupe sous la dalle. Afin de garantir l’étanchéité de l’ouvrage, une étanchéité en lés bitumineux est réalisée sur la surface de la dalle.

Phasages de réalisation de la tranchée couverte Appia :

  1. Pré-terrassement avec des parois clouées ;
  2. Construction des parois moulées ;
  3. Bétonnage de la dalle supérieure ;
  4. Excavation en taupe ;
  5. Travaux d’étanchéité et systèmes de drainage ;
  6. Remblayage sur la dalle ;
  7. Travaux d’aménagements (canalisations, bordures, caniveaux à fente, sac coupe-feu).

Local technique Appia

Deux bâtiments techniques principaux sont prévus. Le local technique Appia est situé à proximité du portail Sud. Il est placé au-dessus de la tranchée couverte Appia permettant de limiter l'emprise de l'ouvrage et de diminuer la surcharge sur la dalle du plafond de la tranchée couverte.

Les dimensions principales sont de 16.0 par 17.5 mètres. Dans ce bâtiment tous les locaux techniques se trouvent au même niveau, sauf le local des transformateurs qui se trouve au niveau de la chaussée du tunnel. La dalle de toiture est remblayée et le bâtiment n’a pas de façade visible, uniquement une émergence pour protéger l’accès des intempéries. Les murs enterrés sont munis d’une étanchéité de lés bitumineux collés et d’un drain périphérique.

Une étanchéité est également posée sur la dalle de toiture du bâtiment. Enfin, la sortie de secours Appia est positionnée pour arriver au droit du local technique Appia. Elle est constituée d’une cage d’escalier et d’un sas avant la sortie. L’accès à la sortie de secours depuis le tunnel se fait par une porte coulissante.

Tunnel - galerie de pied

Préalablement à l’excavation de la calotte du tunnel, deux galeries de 3.6 mètres de largeur et 4.5 mètres de hauteur ont été excavées en piédroit du profil du tunnel.

La réalisation de ces galeries répondait à deux objectifs principaux :

  • Vérifier la géologie du massif et la présence éventuelle de poches d’eau 
  • Réaliser des massifs en béton sur lesquelles appuyer le soutènement de la calotte lors de son excavation

Les galeries de piédroits ont été excavées sur toute la longueur du tunnel, en parallèle. Il était prévu de les réaliser depuis le portail Nord, en attaque montante. Le phasage de réalisation retenu pour la réalisation des galeries et des appuis de piédroits est le suivant :

  1. Exécution d'une pré-voûte en calotte par installation de neuf clous passifs injectés si nécessaire
  2. Application du béton projeté
  3. Stabilisation du front de la galerie avec exécution de tirants en fibre de verre
  4. Excavation à pleine section par étapes
  5. Soutènement par installation de cintres métalliques et application du béton projeté fibré 
  6. Exécution du radier provisoire par installation des étrésillons métalliques
  7. Bétonnage des murs de piédroits et des semelles

Les travaux d’excavation des galeries ont pris du retard par rapport à la planification initiale. D’une part en raison du Covid-19 (qui a entrainé un arrêt des activités entre le 20 mars et le 27 avril 2020), mais surtout en raison de l’occurrence d’un aléa géologique dans le secteur Appia. L’interruption a duré presque une année, le temps de réaliser les études et mettre en œuvre les mesures nécessaires à la reprise des travaux en toute sécurité.

Le choix s’est porté sur des mesures d’étanchement du sol et de nouveaux puits de rabattement afin de rabattre localement le niveau de la nappe. 

Quelques chiffres pour le percement :

  • Galeries de piédroits :
    • Dimensions : 3.6 m de largeur et 4.5 m de hauteur 
    • Terrassement : 15'500 m3 
    • Cintres et étrésillons métalliques : 628 tonnes 
  • Appuis de piédroits :
    • Dimensions : 1.6 m de largeur et 2.5 m de hauteur 
    • Béton coulé : 3’700 m3 
  • Creuse : de juin 2018 à février 2021 (33 mois)
  • Cycle d'avancement effectif : 1 m/jour (en tenant en compte du Covid-19 et de l’aléa géologique)

Travaux calotte

La calotte du tunnel a été excavée depuis ses deux portails, sous protection d’un pré-soutènement (voûte parapluie) et avec mise en œuvre à l’avancement d’un soutènement provisoire.

Phasage de réalisation :

  1. Exécution de la voute parapluie 
  2. Stabilisation du front d’excavation  
  3. Excavation de la section de la calotte par étapes de 1 mètre
  4. Projection de béton fibré sur front de taille 
  5. Démolition des soutènements des galeries de piédroits
  6. Soutènement de la calotte par l'installation de cintres 
  7. Remplissage des cintres avec du béton projeté
  8. Démolition du béton projeté du front de taille
  9. Répétions de étapes 3 à 8 par cycles de 12 mètres

Quelques chiffres :

  • Longueur de tubes de voute parapluie : 30'000 ml
  • Longueur ancrage du front de taille : 48'500 ml
  • Terrassement : 32’728 m3 (795 m3 / plot)
  • Béton projeté : 20’000 m3
  • Creuse : de juin 2019 à octobre 2022 (30 mois)
  • Cycle d'avancement : 0.74 m/ jour

Excavation du "stross"

Le stross (partie inférieure du tunnel dans une excavation par demi-sections) a été excavé depuis le portail Colovrex. Le radier provisoire a été bétonné le plus rapidement possible derrière le front de la calotte, afin de fermer le profil du soutènement provisoire et de limiter les déformations du massif. 

Phasage de réalisation :

  1. Excavation du stross par étapes de 3 mètres
  2. Démolition du soutènement provisoire des galeries de piédroits
  3. Installation des cintres entre les appuis des galeries  
  4. Remplissage des cintres avec du béton projeté

Quelques chiffres:

  • Terrassement : 9’264 m3
  • Nombre de cintres (HEB 180) : 334 
  • Béton projeté : 6’124 m3
  • Creuse : d'octobre 2021 à décembre 2021 (2.5 mois)
  • Cycle d'avancement : 11 m/jour

Travaux d'étanchéité

Le tunnel des Nations se trouve partiellement dans la nappe. L’ouvrage est donc enveloppé d’une étanchéité complète et réinjectable, mise en place entre le soutènement provisoire et le revêtement définitif.

Un système d'étanchéité complet à deux couches, testable et injectable, retenant l'eau sous pression, a été installé. Il est composé, d'un géotextile de protection, deux membranes d'étanchéité et d'un film de protection.

Pour permettre une inspection minutieuse pendant la phase de construction, la structure d'étanchéité est segmentée en deux parties distinctes : le radier, constituant la base, et la voûte, formant la partie supérieure.

De plus, tant l'étanchéité de la voûte que celle du radier sont divisées en six compartiments chacune. Cette organisation méthodique facilite une évaluation individuelle de l'étanchéité de chaque compartiment, ce qui garantit un contrôle précis et approfondi de l'intégrité de l'étanchéité.

L'évaluation de l'étanchéité des compartiments a été réalisée avec une méthode d'extraction sous vide. Cette technique implique l'extraction de l'air de toute la zone à tester à l'aide de buses en PVC soudées. Ensuite, l'intégrité des soudures circonférentielles est minutieusement contrôlée.

Le test sous vide est réalisé sur place avec une pression négative pouvant atteindre jusqu'à -0,8 bar. Pendant une période de 15 minutes, l'évolution du vide est surveillée attentivement. Si la pression ne diminue pas de plus de 20% pendant cette période, le joint est considéré comme étanche, assurant ainsi la fiabilité de l'étanchéité du compartiment.

Quelques chiffres :

  • Surface : 17’500 m2
  • Nombre de tests sous vide réalisés : 1’500
  • Travaux d'étanchéité : de novembre 2021 à avril 2022 (6 mois)

Puits Voie-du-coin

Le projet de la Route des Nations comporte trois sorties de secours dont une dans le tunnel (les autres se situant de part et d’autre du tunnel creusé en souterrain). La sortie de secours du tunnel, la Voie-du-Coin, est positionnée pour aboutir en surface à l’intersection de la Voie-du-Coin et du Chemin des Manons.

Un puits circulaire de 6 mètres de diamètre relie la surface au niveau du projet. Une galerie de liaison de 13 mètres de longueur, avec un gabarit de 2 mètres de largeur et 2.5 mètres de hauteur, relie le bas du puits au tunnel. Une cage d'escalier est installée dans le puits. L’ouvrage comporte également un local de ventilation en surface et un petit local technique au pied du puits. Le puits a été excavé depuis la surface à l’abri d’une paroi berlinoise réalisée préalablement aux travaux de terrassement. Celle-ci constituait un présoutènement qui a permis d’excaver le puits en toute sécurité. L’excavation a été réalisée par étapes verticales de 1 mètre avec projection de béton qui constitue un anneau permettant d’assurer le soutènement de l’excavation. Au fur et à mesure de la descente, la mise en place de cintres métalliques est venue compléter le soutènement.

Le revêtement définitif du puits, qui consiste en un anneau en béton armé circulaire et la cage d’escalier, ont été bétonnés de bas en haut contre le soutènement, par étapes. Le puits dispose d’une étanchéité similaire à celle du tunnel. La galerie de liaison entre le tunnel et le bas de la cage d'escalier a été réalisée en souterrain, depuis le tunnel. 

La réalisation s’est déroulée selon le phasage suivant :

  1. Exécution de la paroi berlinoise
  2. Excavation par étapes de 1 mètre
  3. Projection de béton fibré sur les parois
  4. Soutènement par l’installation de cintres métalliques
  5. Remplissage des cintres avec du béton projeté
  6. Bétonnage du revêtement définitif par étapes
  7. Bétonnage des aménagements intérieurs

Quelques chiffres :

  • Puits circulaires : 
    • Profondeur : 24 m 
    • Diamètre intérieur : 6 m 
    • Terrassement : 925 m3
    • Béton armé coulé : 175 m3 
  • Galerie de liaison : 
    • Longueur : 13 m 
    • Section : 2 m de largeur et 2.5 m de hauteur
    • Terrassement : 250 m3
    • Béton armé coulé : 47 m3 

Revêtement définitif en béton

Le soutènement mis en place à l’avancement lors de l’excavation du tunnel n’a qu’une fonction de retenue provisoire des terres. Un revêtement dit définitif est réalisé pour reprendre la poussée du terrain et la pression de l’eau après l’arrêt du rabattement. Il est bétonné contre le soutènement provisoire, après la pose d’une membrane d’étanchéité entre les 2. Le revêtement est conçu pour une durée de vie de 100 ans.

Le revêtement définitif du tunnel est composé d'un radier contre-voûté en béton armé et d'une voûte en béton non armé, présentant des zones armées et partiellement armées. Les zones armées se situent au niveau des niches SOS, des sorties de secours de la Voie-du-Coin, ainsi qu'au début et à la fin du tunnel. 
Les autres sections du tunnel sont soit non armée, soit partiellement armées.

Le phasage de réalisation du revêtement définitif du tunnel par étape de 12 mètres est le suivant : 

  1. Exécution du revêtement définitif du radier 
  2. Pose du coffrage du revêtement de la voûte 
  3. Pose des armatures  
  4. Exécution du bétonnage du revêtement définitif de la voûte 

Les travaux de coffrage et de bétonnage de la voûte ont été réalisés en 2 phases distinctes, à savoir dans un premier temps les naissances de voûte (kickers) et dans un second temps la voûte complète.

Les sous-étapes de réalisation du bétonnage de la voûte sont les suivantes : 

  1. Coffrage et bétonnage des naissances de voûte (kickers) gauche et droite 
  2. Mise en place de cintres réticulés
  3. Pose de l'armature 
  4. Contrôle de la résistance du béton au moyen d'un scléromètre avant décoffrage de l'étape précédente 
  5. Mise en place du coffrage, y compris coffrage de la tête et positionnement du chariot de cure sur la dernière étape bétonnée 
  6. Bétonnage de l'étape du jour

Pour le coffrage de la voûte, un coffrage métallique a été utilisé.

Le béton a été transporté à l'aide d'un camion malaxeur depuis la centrale de béton via le portail de Colovrex. Il a ensuite été mis en place au moyen d'une pompe électrique et distribué dans le coffrage de voûte par les différentes fenêtres de bétonnage disposées sur l'outil. Le béton a été vibré au fur et à mesure de sa mise en place, à l'aide de vibrateurs répartis de manière à assurer une bonne mise en place du béton tout au long de la phase. 

Après le coffrage de la voûte, un chariot de cure de 12 mètres de long a été construit et installé pour garantir que le béton durcisse pendant au moins 36 heures.
Finalement, pour garantir le remplissage complet de chaque étape de voûte, des travaux d'injection de mortier ont été entrepris à partir des trois réservations qui avaient été laissées sur la clé de la voûte. Ces travaux ont été réalisés 28 jours après le bétonnage de l'étape de voûte.


Quelques chiffres :

  • Béton coulé : 8’500 m3
  • Armature revêtement radier : 770 tonnes                                               
  • Armature revêtement piédroits et calotte : 370 tonnes                                 
  • Durée des travaux pour cette phase : de décembre 2021 à mai 2022 (6 mois)

Aménagements intérieurs et enrobés

Après le bétonnage du revêtement définitif, l’intérieur du tunnel a pu être aménagé en vue de son exploitation et de son entretien. La réalisation de l’aménagement intérieur du tunnel comprend les travaux principaux suivants :

  1. Construction de banquettes en béton armé
  2. Installation de chambres siphons et chambres de tirages
  3. Pose de caniveaux et des bordures
  4. Exécution de la structure de la chaussée
  5. Pose de la ventilation, de l’éclairage et de la signalisation

L'aménagement du tunnel a été réalisé à partir du secteur de Colovrex et s'est déroulé simultanément aux travaux des SIG (GéniLac).

La réalisation de la structure de la chaussée a été effectuée comme suit : 

  1. Remblayage en grave 0/45 
  2. Mise en place de la couche de fondation en grave stabilisée au ciment 
  3. Excavation et pose des conduites GeniLac et du drainage longitudinal du tunnel
  4. Enrobage des conduites GeniLac avec du gravier et pose d’un géotextile de séparation
  5. Reconstitution du coffre de fondation de la chaussé 
  6. Répandage et compactage de la couche de roulement 
  7. Répandage et compactage couche de finition (phono-absorbant) 

La chaussée présente une pente transversale variable entre 2.5 et 5% pour l’évacuation des eaux de chaussée. Ces eaux sont captées dans le caniveau fendu disposé le long du tunnel. Tous les 50 mètres, l'eau passe par une chambre siphon coupe-feu et continue ensuite dans le collecteur des eaux de chaussée situé sous le caniveau fendu. Le siphon coupe-feu permet d’empêcher les liquides inflammables de se répandre et de se propager aux autres sections du tunnel.

Les trottoirs abritent la conduite incendie du côté ouest et l’aménagement pour la récupération des eaux du côté est. De part et d’autre de la chaussée, sont mis en place des chambres à câbles. Ils présentent une pente de 2% en direction de l’axe de la chaussée afin d’évacuer les eaux sur la chaussée.

Quelques chiffres :

  • Remblai non traité : 3.885 m3
  • Couche de base et intermédiaire : 1.800 tonnes
  • Couche phono-absorbant : 231 tonnes
  • Bordures : 507 ml
  • Chambres de tirage : 17
  • Chambres siphon : 17
  • Durée des travaux :  de mars 2022 à juillet 2023 (18 mois)

Faux tunnel

La tranchée couverte de Colovrex, également connue sous le nom de "faux tunnel", a une longueur de 37 mètres. Cette structure sert à relier la tranchée couverte du Pré-du-Stand et le début du tunnel. La structure porteuse de la tranchées couverte de Colovrex a été réalisée en 4 étapes (plots).

La coupe type est similaire à celle du tunnel, avec le même profil interne supérieur et un radier contre-voûté inférieur. En revanche, le profil extérieur est constitué de sections planes. Pour assurer l'étanchéité du faux tunnel, entre les joints de bétonnage, une bande d'étanchéité et des joints ont été installés sur toute la longueur de la reprise du radier.

Phasage de réalisation 

  1. Réalisation du radier : les coffrages ont été réalisés avec des panneaux manuportables ou des éléments préfabriqués en bois.
  2. Réalisation de la voûte : la partie voûtée a été réalisée avec l'outil de coffrage de voûte du tunnel, le coffrage extérieur avec des panneaux de coffrage et le contre-coffrage a été préfabriqué sur chantier.

Le bétonnage a été réalisé à l'aide d'une grue pour les petits volumes (<20m3) et à l'aide d'un camion pompe lorsque le volume était plus important, tandis que le bétonnage de la voûte a été réalisé au moyen d'un camion pompe. 

Quelques chiffres : 

  • Béton coulé radier : 362 m3                                                               
  • Armature revêtement radier : 94 tonnes                                                  
  • Béton coulé voûte : 614 m3                                                              
  • Armature revêtement voûte : 100 tonnes
  • Durée des travaux pour le revêtement : d'octobre 2021 à février 2022 (5 mois)

Local technique Colovrex

Deux bâtiments techniques principaux sont prévus. Le local technique Colovrex est situé à proximité du franchissement de la route de Colovrex.
Il mesure 16 mètres de longueur par 9 mètres de largeur, sur trois niveaux, soit une hauteur de 16.5 mètres au total. Un puits technique de 2.0 mètres par 2.0 mètres est construit à travers l’ensemble des trois niveaux du bâtiment, il débouche à l’air libre en surface. Sur le côté sud du bâtiment se trouve la cage d’escalier de la sortie de secours. En surface, une émergence qui regroupe un local télécommunication, la sortie de la cage d’escalier de la sortie de secours et un petit local sanitaire. 

Le bâtiment est construit à ciel ouvert dans la fouille prévue pour la tranchée couverte de Colovrex. La disposition en étages du bâtiment permet de limiter le volume d’excavation et d’éviter les charges de remblai sur la dalle de toiture. 

Enfin, la sortie de secours Colovrex est positionnée pour arriver en surface au sud de la route de Colovrex. La cage d’escalier est adjacente au local technique de Colovrex. La sortie est constituée d’une cage d’escalier et d’un sas avant la sortie. L’accès à la sortie de secours depuis le tunnel se fait par une porte coulissante.

Tranchée Pré-du-Stand

De part et d’autre du tunnel sont réalisées des tranchées couvertes construites à ciel ouvert. Le terrassement se réalise avec des parois clouées afin de minimiser au maximum son emprise en surface. La tranchée couverte de Pré-du-Stand mesure 264m de long et permet l’insertion de deux voies de circulation latérales. À la sortie du tunnel, la largeur de la chaussée varie de 7m50 à 16m30 puis la chaussée est séparée par un mur central et deux bretelles latérales remontent.

Afin de limiter la charge sur la tranchée couverte, une hauteur libre de 8m est conservée au-dessus de la chaussée permettant ainsi de réduire la hauteur de couverture de terre au-dessus de la tranchée couverte (maximum 3m) et par conséquent, limiter la charge. Sa structure porteuse est un cadre multiple en béton armé appuyé directement sur la molasse (= sol de fondation de bonne qualité). Sur les 50 premiers mètres du tronçon le niveau du toit de la molasse est trop profond pour appuyer la structure. Des fondations profondes (bêches = sur profondeur remplie en béton maigre) sont alors réalisées pour atteindre la molasse.

Les pieds des murs reposent sur des fondations linéaires superficielles sauf sur les 50 premiers mètres où un radier est nécessaire pour éviter les infiltrations d’eau sous la chaussée. Les murs ont une épaisseur de 80cm. La dalle a une épaisseur variable de 60cm à 1m20 avec 2.5% de pente pour garantir l’écoulement de l’eau au-dessus de la tranchée couverte. Un drainage est réalisé en pied des murs extérieurs de l’ouvrage mais également sous les surfaces de roulement pour éviter toute accumulation d’eau dans les matériaux de remblai. Des regards de drainage tous les 75m permettent d’entretenir le système.

Afin de garantir l’étanchéité de l’ouvrage, une étanchéité (LBP) est collée sur la surface de la dalle et tous les arrêts de bétonnage sont munis de joints injectables.

Phasage de réalisation 

  1. La fouille est réalisée avec des talus et une paroi clouée pour maintenir la stabilité. L'excavation se fait par tranches 2m de hauteur, avec une paroi en béton projeté renforcée par des clous ;
  2. Dans les zones où la molasse est trop profonde, la construction d'un massif en béton permet de soutenir la tranchée ;
  3. Construction en béton armé standard des fondations/radiers, des murs et de la dalle ;
  4. Travaux d’étanchéité et systèmes de drainage ;
  5. Remblayage à l’arrière des murs (remblayage symétrique)
  6. Travaux d’aménagements (canalisations, bordures, caniveaux à fente, sac coupe-feu)

Quelques chiffres :

  • Surface coffrage TC PdS = 24 000 m2
  • Volume béton TC PdS = 16 000 m3
  • Poids armature : 1 700 To
  • Début du terrassement TC Pré-du-Stand en novembre 2017 et fin de la pose du revêtement en janvier 2021

GeniLac

Le réseau GeniLac, posé par SIG, utilise l'eau du lac Léman pour chauffer et refroidir des habitations, des entreprises et des bâtiments publics.

Les conduites installées dans le cadre du projet de la route des Nations ont différentes tailles selon qu'elles passent hors ou dans le tunnel : 700 mm de diamètre pour le tracé hors tunnel et 800 mm de diamètre pour le tracé sous la chaussée du tunnel. Au total, deux conduites parallèles d'une longueur de 1'500 mètres chacune sont posées et relient celles mises en place dans le cadre du projet de la Jonction autoroutière du Grand-Saconnex (JAG), afin de relier la station de pompage du Vengeron aux organisations internationales.

Equipements d'exploitation et de sécurité

Présentation des équipements électromécaniques

Les installations électromécaniques réalisées pour ces travaux sont réparties dans 9 différents projets qui ont chacun fait l’objet d’un dossier d’appel d’offres séparé.

Projet « Distribution d’énergie »

L’installation de distribution de l’énergie assure l’approvisionnement d’électricité pour toutes les installations de sécurité du tunnel et des zones adjacentes. 

La réalisation de la distribution d’énergie inclut l’installation de la moyenne tension à 18.3 kV, le réseau basse tension à 400/230V et le réseau secouru 400/230V. 

L’approvisionnement énergétique est assuré par le réseau moyenne tension 18.3 kV de propriété des SIG lesquels fourniront l’énergie électrique aux centrales techniques Appia et Colovrex par deux points de fourniture séparés à proximité des deux bâtiments. Dans ces deux centrales, sont installés les deux transformateurs pour la conversion du 18.3 kV en 400/230V. Des alimentations séparées sont prévues pour la ventilation et pour les autres équipements électromécaniques. Elles peuvent, en cas de nécessité, être couplées de telle sorte qu’une des alimentations reprenne la charge de l’ensemble des installations. 

Les armoires basse tension installées dans les centrales alimentent toutes les armoires des autres installations. Le réseau secouru alimentera aussi les bus pour la transmission de l’énergie aux coffrets terrains et aux armoires SOS dans les niches. La continuité du réseau secouru est garantie par un redresseur/onduleur avec ses propres batteries dans chaque centrale.

Projet « Éclairage »

L’installation de l’éclairage assure aux utilisateurs de l’ouvrage qu’ils aient toujours le degré de visibilité optimal et garantit un haut niveau de sécurité. 

L’installation de l’éclairage est alimentée par le réseau basse tension et le réseau secouru. 

L’éclairage du tunnel est garanti par les installations de l’éclairage d’adaptation, l’éclairage de traversée, l’éclairage de secours en cas d’incendie, le balisage lumineux au sol (route et trottoirs) et l’éclairage du chemin de fuite réalisé par une main courante lumineuse.

Projet « Ventilation »

L’installation de ventilation est composée dans l’espace trafic de huit ventilateurs de jet permettant d’assurer en fonctionnement normal, sur la base des mesures des opacimètres, la ventilation sanitaire et lors de sinistres une évacuation des fumées à une vitesse de l’ordre de 1 m/s, sur la base des mesures des anémomètres, permettant de conserver la stratification des fumées et ainsi d’augmenter les chances d’auto-sauvetage des usagers. 

Les trois issues de secours du tunnel sont équipées avec une ventilation du chemin de fuite composées de deux ventilateurs. En cas de défaillance de l’un des ventilateurs, l’autre subsistant permet d’assurer les flux d’air. Les issues de secours sont en permanence en légère surpression. En cas d’incendie le régime de ventilation augmente de telle sorte à assurer une atmosphère saine à l’intérieur de l’issue de secours. Afin de garantir cette atmosphère, l’issue de secours est dotée d’un sas près de l’extérieur.

Projet « Signalisation »

L’installation de signalisation est réalisée selon les normes actuelles de l’office fédéral des routes (OFROU). La signalisation du tunnel permet d’effectuer des plans de feux définis par l’ingénieur trafic de façon automatique (fermeture tunnel, etc…) en garantissant la sécurité maximale pour les usagers. L’installation permet aux opérateurs en cas d’incident d’agir rapidement et de manière à entraver le moins possible la circulation des usagers. 

La signalisation avancée au carrefour Appia et à la jonction JAG permet une indication claire aux usagers en cas de fermeture d’une voie du tunnel ou du tunnel complet, ainsi qu’en cas de bouchons. Des barrières peuvent fermer l’accès au tunnel des deux côtés. 

La signalisation de la jonction JAG permet de s’intégrer à celle de l’autoroute, respectivement à celle des autres directions. 

La gestion de la signalisation permet une commande uniforme depuis le carrefour Appia jusqu’à la jonction JAG. Le système de commande de la signalisation est relié au système de gestion centralisé NAT.

Projet « Installation de surveillance »

  • Installation de détection incendie (U-BMT)

 Les ouvrages souterrains de la route des Nations sont équipés d'un système de détection incendie. À cette fin, un câble de détection linéaire de chaleur ainsi que des capteurs de fumée sont installés en espace trafic.

  • Installation vidéo (U-VTV) 

Un système de surveillance vidéo sera installé dans les ouvrages souterrains de la route des Nations. Le système prévu comporte des caméras bispectrales (spectre visible et thermique) et un système d'enregistrement vidéo. 

  • Installation divers (U-DI) 

Une installation "système de gestion - installation divers" est mise en place sur tout l'ouvrage de la route des Nations. Cette installation permettra de remonter des informations ainsi que d'envoyer des commandes depuis le système de gestion général vers les installations dépourvues de système de gestion (p. ex. radio, téléphonie, ventilation sanitaire,…). 

De plus, une gestion autonome des issues de secours (remontée d'alarme, gestion du sas et de la ventilation, lampes flash de signalisation,….) est réalisée via l'installation U-DI. Par ce principe, toutes les installations liées aux issues de secours sont supervisées par U-DI.

Projet « Détection automatique d’incidents »

Une détection automatique d'incident ainsi qu'une reconnaissance des matières dangereuses (y compris les capteurs) sont installées.

Projet « Communication et système de gestion » 

Le réseau de communication permet de relier les équipements en interne et vers le centre de gestion. Le réseau sera intégré au réseau de communication cantonal. 

Le système de gestion permettra la gestion et supervision de l’ensemble des équipements électromécaniques du secteur. Il est fait sur le principe d’un système de gestion autoroute et intégré au système de gestion générale existant au Castor (SGC). 

L’installation de radiocommunication diffuse les transmissions Polycom et les émissions radio dans le tunnel selon le standard DAB+. 
Les armoires SOS équipées de téléphone de secours sont installées dans chaque niche SOS et des téléphones de secours sont également installés dans les issues de secours. 

En complément, des téléphones de service à destination du personnel d'exploitation sont installés dans les locaux techniques de Colovrex, d'Appia et de la Voie-du-Coin.

Projet « Câblage »

  • Mise à terre 

L’installation de mise à terre sera réalisée selon les normes actuelles de l’OFROU. 

L’installation de mise à terre (EA) permet de protéger les personnes et les installations en cas de défaut. Le projet illustre la mise à terre du tunnel, des locaux techniques et des zones de proximité. 

Principalement, l’installation comporte la réalisation d’un système de mise à terre et un système équipotentiel combinés entre eux. Ces systèmes garantissent la protection contre le choc électrique et la compatibilité électromagnétique entre les installations électromécaniques. 

Dans chaque bâtiment technique, une barre de terre principale est installée (point central de mise à terre) où seront connectés tous les conducteurs de mise à terre qui seront posés dans la centrale, le tunnel et tracé des câbles extérieurs. 

Dans chaque centrale sont posés des conducteurs équipotentiels qui regroupent les mises à terre des installations électromécanique et des châssis métalliques. Tous les câbles blindés ou protégés mécaniquement, une fois introduits dans la centrale, seront mis à terre. 
Dans le tunnel est posé un conducteur de mise à terre pour toutes les mises à terre des châssis métalliques présents. 

  • Équipement fibre optique 

Les équipements de fibres optiques permettent de transporter des données, des images/vidéos et de la voix. C’est une installation purement passive. 

Les bus de fibres optiques sont subdivisés en trois niveaux, ces niveaux sont réalisés en fonction des conditions du lieu d’installation. 

Il y a un niveau transit constitué par un bus de transit de 48 LWL monomode qui s’occupe de la liaison du local technique Colovrex d'une part avec le local technique d'Appia pour une liaison avec des fibres cantonales et d'autre part avec le bus de transit de l’OFROU au nouveau local technique JAG permettant son intégration au réseau de communication de ce projet avec les réseaux de communication des autres tronçons (formant le réseau de communication tronçon).

Il y a un niveau objet constitué par un bus objet de 48 LWL monomode installé du côté « + » de la chaussée, qui s’occupe de faire la liaison entre les trois locaux techniques : Colovrex, Voie-du-Coin et Appia. 

Il y a un niveau terrain constitué par un bus terrain de 24 LWL monomode placé de chaque côté de la chaussée (« + » et « - »), ce bus de terrain s’occupe de faire la liaison entre tous les équipements BSA pour créer le réseau terrain.
 
Projet « Installation auxiliaire » 

  • Installation électrique intérieure 

Les locaux techniques d’Appia, de Colovrex et de la Voie-du-Coin sont équipés d’installations électriques intérieures composées de prises de force et du système d’éclairage des locaux.

  • Chauffage, ventilation, climatisation 

Les locaux techniques d'Appia et de Colovrex sont équipés d'un système de ventilation et de rafraichissement. La ventilation se limite au renouvellement hygiénique de l'air dans les locaux. Le système de rafraichissement, qui sera connecté au réseau de refroidissement à distance GéniLac, permet de maintenir la température des locaux dans la plage décrite dans les fiches techniques. 

  • Installation de détection incendie bâtiment 

Les locaux techniques d’Appia, de Colovrex et de la Voie-du-Coin sont équipés d’un système de détection incendie comportant une centrale feu et des détecteurs de fumée ainsi que des alarmes sonores et visuels. Les alarmes incendie sont remontés au système de gestion supérieur ainsi qu’en direct au SIS et la police. 

Aménagements paysagers

L’avènement de la route des Nations pour ce territoire ne se limite pas à une offre de transport pour les véhicules. Elle contribue également à l'amélioration des réseaux piétonniers et cyclables à travers de nouveaux aménagements paysagers, notamment des plantations d'arbres et d'arbustes. 

Ces aménagements ont pour objectif de créer des liens harmonieux avec les structures végétales préexistantes dans la zone du projet. Pour enrichir le patrimoine arboré local, quinze variétés d'arbres à prédominance indigène ont été soigneusement sélectionnées. Des arbres à grand développement, tels que des chênes, des tilleuls et des pins, sont présents, accompagnés d'arbres à plus petit développement, tels que des érables et des merisiers.

Ces arbres sont accompagnés d'une diversité de quatorze espèces arbustives également indigènes pour compléter la strate végétale. La sélection des espèces et des variétés a pour objectif d’apporter un milieu naturel favorable à la biodiversité locale. Les espaces publics liés à la route des Nations ont bénéficié au total de la plantation de 123 arbres et quelques 2’841 arbustes. 

Principalement localisé sur les flancs du périmètre de projet, le principe de plantation s'enrichit d'espaces libres en prairie sèche. Ce traitement différencié des surfaces permet de conserver et d'accentuer les ouvertures sur le grand paysage, du Mont-Blanc au plateau du Jura.

L'assemblage harmonieux des différentes strates végétales, comprenant les arbres, les arbustes et les plantes herbacées, crée un écosystème diversifié et dynamique au sein des aménagements paysagers. Cette diversité végétale favorise la création d'un environnement propice à la vie sauvage en offrant une variété d'habitats et de ressources alimentaires. Ce réseau végétal ne constitue pas seulement un paysage esthétique, mais également un élément vital de l'écosystème, fournissant des services écosystémiques essentiels tels que la régulation du climat, la purification de l'air et la stabilisation des sols.

Afin de réaliser ces aménagements paysagers et pour qu'ils soient durables, des fosses continues pour les plantations ont été réalisées. Il s'agit d'établir, par type et couche de terre successives, un complexe terreux propice à la croissance des arbres et arbustes. Pour atteindre ces objectifs, les fosses de plantation ont été travaillées sur une profondeur comprise entre 1,30 et 1,50 mètres. Les accès aux émergences, conciliant les locaux techniques et les voies d'évacuation ont été traités avec des grilles-gazon pour privilégier au maximum les surfaces perméables dans le projet.