Tunnels du terminal 5 de l’aéroport d’Heathrow

Réaliser plus de 14 kilomètres de tunnels sous l’un des plus importants aéroports du monde en activité, défi relevé. Plus précisément, nous avons été mandatés pour concevoir et construire 7 tunnels de 14 160 mètres de longueur cumulée. Pour s’adapter aux contraintes particulières du site et à l’environnement aéroportuaire, l’équipe du chantier a dû développer des techniques particulières, notamment un tunnelier bi-mode pression d’air et pression de terre et une méthode permettant l’installation d’un revêtement permanent en béton projeté à l’avancement.

CONTEXTE

L’aéroport d’Heathrow est un des premiers aéroports internationaux au monde. Avec une capacité nominale de 50 millions de passagers par an (avant le projet d’extension), l’aéroport en a accueillis en 1998 près de 60 millions. C’est pourquoi, un projet d’extension visant à augmenter la capacité d’accueil de l’aéroport a alors vu le jour : un nouvel aérogare (le terminal 5) d’une capacité de 30 millions de passagers par an.
Ainsi, afin de relier l’aéroport à ce nouveau terminal nous avons été mandaté pour construire 2 tunnels « métro », 2 tunnels  « voie ferrée », 2 tunnels «routiers » réservés au trafic interne de l’aéroport entre le nouveau terminal et les terminaux existants, et un tunnel d’évacuation des eaux pluviales. Tous ces tunnels ont été forés au tunnelier dans l’argile de Londres, matériau permettant une bonne tenue (il a permis au métro de Londres d’être le premier du monde).

TECHNIQUE

Pour assurer le confinement de la face tout en exploitant au mieux l’imperméabilité de l’argile de Londres, le choix de l’air comprimé s’est imposé. Cependant, l’air comprimé n’offrait pas une solution applicable pour les zones de démarrage et d’arrivée où la voûte du tunnel risquait d’intercepter la couche de gravier. C’est pourquoi nous avons recouru à un tunnelier capable de fonctionner sur les 2 modes : pression de terre et air comprimé. Compte tenu de la faible profondeur des tubes principaux (situés à 20 mètres de profondeur dans l’argile de Londres) et de leur petit diamètre, la solution traditionnelle d’excavation avec un bouclier ouvert et mise en place d’un revêtement de type wedge block lining à l’arrière du bouclier fut adoptée. Cette technique consiste à poser un anneau formé de voussoirs en béton en sortie de jupe du tunnelier, directement au contact du terrain.
Les structures associées à ces tunnels principaux (puits de ventilation, d’intervention, rameaux d’interconnexion) sont des structures complexes où la difficulté principale a résidé dans les nombreux changements de section et dans les raccordements entre puits verticaux et rameaux horizontaux, et entre rameaux horizontaux et tunnels principaux. L’excavation de ces ouvrages n’a pu se réaliser qu’en adoptant des méthodes dites « traditionnelles » : excavation à l’aide de pelle hydraulique et revêtement en place. Le béton projeté constitue le revêtement définitif.
Pour construire les quelques 104 000 voussoirs en béton, le groupement a développé sa propre usine de préfabrication. Avoir son usine indépendante a permis à la fois sécurité et flexibilité d’approvisionnement dont le projet avait besoin.

Suite à une expérience douloureuse de notre client avec l’éboulement de l’Heathrow Express pendant son creusement en 1995, l’ensemble du chantier du nouveau terminal a fait l’objet d’un contrôle extérieur poussé. Les tassements ont été suivis par des relevés quotidiens en 75 points disposés sur le tracé du tunnel, ce qui a permis à l’équipe de pilotage du tunnelier de régler les paramètres de confinement au plus juste.

IMPACT

Bien plus que de la pure difficulté technique, c’est la logistique qui a constitué un défi de tous les instants pour les ingénieurs en charge de ce chantier. L’extension de l’aéroport d’Heathrow est certainement à la fois l’un des plus grands chantiers du Royaume-Uni et l’un des plus importants du monde dans le domaine des infrastructures de transport aérien. Pour VINCI Construction Grands Projets, ce chantier est exemplaire.
Cette nouvelle infrastructure permet à l’aéroport d’Heathrow de conserver l’une des premières places de plate-forme internationale.
Il s’agit avec cet ouvrage, de doter l’aéroport existant d’un 5ème terminal, de 42 stands d’avion supplémentaires, ce qui a permis d’augmenter sa capacité d’accueil de 60 millions de passagers par an à 80 millions et a également permis l’accueil de la prochaine génération de gros porteurs dont l’A380 est la figure de proue.

Experts du projet

Maître d’ouvrage
British Airports Authority

Maître d’œuvre
Mott Mac Donald

Chiffres clés

Dates d’exécution
août 2000 à septembre 2006

Terrassements
167 567 m3

Nombre d’anneaux
1 501

Béton préfabriqué
23 600 m3

Récompenses

Building Magazine Health & Safety Awards:
Worker of the year, Best Occupational Health Initiative, Best Site Facilities, Client with Best Commitment to Health and Safety, Health & Safety Organisation of the Year (2005)

British Tunnelling Society:
Project of the Year – Airside Road Tunnel, T5, Heathrow Airport (2005)

Aéroport international Arturo Merino Benítez

Santiago

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