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AlpTransit GotthardNouvelles voies de communication au cœur de la Suisse

La première ligne de plaine à travers les Alpes voit le jour au Saint-Gothard. Cette nouvelle liaison ferroviaire relie Altdorf à Lugano. Pour le transport de marchandises, elle représente une réelle alternative à la route, tandis que le transport voyageurs profite de liaisons améliorées ainsi que de temps de trajet plus courts.

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Contenu

Politique suisse des transports

La NLFA au Saint-Gothard

Ligne de plaine

Transport de marchandises

Trafic voyageurs

Planification

Financement

Organisation

Tunnel de base du Saint-Gothard

Tunnel de base du Ceneri

Mesures

Géologie

Méthode d’excavation

Aménagement interne

Protection de l’environnement

Gestion des matériaux

Equipement du gros œuvre

Equipment de technique ferroviaire

Mise en service

Exploitation ferroviaire

3 4 5 6 7 8 / 9 10 11

12 / 13 14 / 15 16 / 17 18 / 19 20 21 22 23

24 – 27

28–41 42 43–47

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Politique suisse des transportsDurable et tournée vers l’avenir

La route roulante au Saint-Gothard

La Suisse mise sur une politique des

transports écologique, efficace et finan-

çable. La modernisation de l’infrastruc-

ture ferroviaire ainsi que l’intégration au

réseau européen à grande vitesse en

font également partie. Dans la mesure

du possible, le transport des marchan-

dises sera à effectuer par voie ferrée. Le

transfert du trafic de la route au rail pro-

tège la zone alpine sensible contre la

pollution de l’environnement, causée par

la circulation sans cesse croissante.

La nouvelle ligne à travers les AlpesLa Suisse table sur différents projets pour

atteindre ses objectifs de transports: Rail

2000, raccordement au réseau ferro-

viaire européen du trafic à grande vi-

tesse, mesures antibruit ou Rail 2030.

Les grands projets de la nouvelle ligne

ferroviaire à travers les Alpes (NLFA) au

Lötschberg et au Saint-Gothard en

constituent cependant les pièces maî-

tresses. Le trafic circule d’ores et déjà à

travers le tunnel de base du Lötschberg

depuis 2007. En revanche, il est prévu

que le tunnel de base du Saint-Gothard

entre en service fin 2016 et le tunnel de

base du Ceneri fin 2019.

Vienne

ZurichBâle

Berne

Genève

Milan

Saint-Gothard

CeneriLötschberg

Gênes

Rome

Turin

Avignon

Paris

Paris

Espagne

Raccordement au réseau ferroviaire européen du trafic à grande vitesseAxes de transit en SuisseNLFA – Nouvelle ligne ferroviaire à travers les Alpes

Venise

Francfort/Hambourg/Rotterdam

La NLFA au sein du réseau ferroviaire européen

La NLFA permet de mettre en œuvre des objectifs importants de la politique suisse des transports: transfert du trafic de poids lourds de la route au rail et améliorations du trafic voyageurs.

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Galerie d’accès

Ligne AlpTransit

Ligne ferroviaire existante

Portail

Arth-Goldau

Schwyz

ERSTFELD

AMSTEG

FAIDO

BODIO

Lugano

Bellinzone

Biasca

Guistizia

CAMORINO

SEDRUN

Altdorf

Milan

Tunnel de base du Saint-Gothardlongueur totale 57 km

Tunnel de base du Cenerilongueur totale 15,4 km

VEZIA

SIGIRINO

ZürichBasel

ZurichBâle

La NLFA au Saint-GothardNouvelles voies à travers les Alpes

La NLFA crée de nouvelles perspectives

pour le trafic ferroviaire à travers les

Alpes. Les marchandises peuvent ainsi

être acheminées de manière efficace et

écologique par le rail. Les temps de tra-

jet du transport voyageurs national et

international sont fortement raccourcis.

L’axe de la NLFA au Saint-Gothard est le

plus important projet de construction de

Suisse. Il comprend les tunnels de base

du Saint-Gothard et du Ceneri ainsi que

leurs raccordements aux lignes ferro-

viaires existantes.

En bref

Tunnel de base du Saint-Gothard

y Longueur totale 57 km: plus long tunnel ferroviaire du monde

y Il relie le portail Nord à Erstfeld au portail Sud à Bodio

y Couverture maximale de la roche: 2300 m

y Acteurs de la construction: 1800 personnes

y Percement des tubes principaux: 75% aux tunneliers, 25% par abattage à l’explosif

y 2 stations multifonctionnelles à Faido et Sedrun

y Vitesse maximale: Trains marchandises 160 km/h Trains voyageurs 250 km/h

y Déblais: 28 millions de tonnes

y Ouverture prévue: 2016

Tunnel de base du Ceneri

y Longueur totale 15,4 km

y Relie le portail Nord à Vigana près de Camorino au portail Sud à Vezia près de Lugano

y Couverture maximale de la roche: 800 m

y Acteurs de la construction: 400 personnes

y Percement: 100% abattage à l’explosif

y Vitesse maximale: Trains marchandises 160 km/h Trains voyageurs 250 km/h

y Déblais: 8 millions de tonnes

y Ouverture prévue: 2019

Avec la construction de la nouvelle ligne ferroviaire à travers les Alpes (NLFA) naît une liaison ferroviaire rapide et performante au Saint-Gothard. Les deux tunnels de base du Saint-Gothard et du Ceneri en constituent les pièces maîtresses.

Tracé de l’axe du Saint-Gothard

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Ligne de plainePlus productif grâce à l’innovation

La ligne de plaine réduit de 40 km la

distance entre Bâle et Chiasso et son

inclinaison maximale atteint 12‰ seule-

ment, soit nettement moins que le trajet

de montagne du Saint-Gothard (26‰).

Avantages pour le transport voyageurs et de marchandisesLes nouveaux trajets réduisent fortement

les durées des trajets du transport voya-

geurs. Les trains voyageurs circuleront à

des vitesses pouvant atteindre jusqu’à

250 km/h. Comparé à aujourd’hui, leur

nombre augmentera d’environ 25%

sur l’axe Nord-Sud. Grâce à l’absence

de dénivellation, davantage de trains

marchandises pourront circuler. De plus,

les trains consommeront moins d’éner-

gie sur la ligne de plaine que sur le

tronçon de faîte et les trajets plus courts

permettront d’arriver plus rapidement

à destination.

Saint-Gothard Ceneri

2000 m

2500 m

1500 m

1000 m

0 m

500 mLugano

ChiassoMilan

BellinzoneBiascaErstfeld

Arth-Goldau

ZurichBâle

Göschenen Airolo

Zoug

Portail Sud du tunnel de base du Saint-Gothard à Bodio

Ligne de plaine au Saint-Gothard et au Ceneri

La première ligne de plaine à travers les Alpes voit le jour au Saint-Gothard. Elle relie Altdorf à Lugano avec un minimum de côtes et de virages. Son point culminant se situe à une altitude de 550 m au-dessus du niveau de la mer, soit à la même altitude que la Berne fédérale.

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Transport de marchandisesDe la route au rail

Pour transférer davantage de marchan-

dises de la route au rail, il faut que la voie

ferrée puisse faire concurrence à la route.

La ligne de plaine au Saint-Gothard fait

figure d’alternative réelle.

Davantage de capacité de transport pour le trafic marchandises220 à 260 trains pourront rouler quoti-

diennement sur le nouveau trajet. Ce

chiffre est nettement supérieur à celui de

la ligne sommitale (140 à 180). Les trains

de marchandises, à la fois longs et

lourds, circuleront également sur la ligne

de plaine linéaire. 2000 tonnes de

charge remorquable pourront traverser

la Suisse sans maintien et locomotive de

pousse supplémentaires, ce qui permet

d’économiser le temps autrefois néces-

saire aux manœuvres. La capacité de

transport passera ainsi d’actuellement

environ 20 millions de tonnes à près de

50 tonnes. L’augmentation prévue du

trafic marchandises pourra ainsi être

maîtrisée.

Convois sur l’axe Nord-SudDes trains de marchandises, mesurant

en général 750 m, circuleront sur l’axe

du Saint-Gothard. Près d’un tiers d’entre

eux transitent par Luino vers les termi-

naux de chargement d’Italie du Nord.

Environ deux tiers des convois avec cap

sur l’Italie passent par Chiasso, tandis

que près d’un tiers des trains de mar-

chandises pour Anvers passent par Bâle.

Les deux autres tiers transitent par Bâle

pour se rendre dans les régions indus-

trielles d’Allemagne, le port de Rotter-

dam ou la Scandinavie. Une petite part

se rend dans les ports rhénans bâlois.

Trains de marchandises en Léventine circulant en direction sud

Evolution du fret transalpin en Suisse de 1981 à 2010

1980

Rail Rue

1984 1989 1994 1999 2004 2009 20100

5

10

15

20

25

Millions de tonnes

Le transport de marchandises ne cesse de croître sur l’axe Nord-Sud. Selon les pronostics, il en sera de même à l’avenir. Afin de protéger l’espace alpin sensible, le plus grand nombre de marchandises possible sera transporté sur le rail.

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Trafic voyageursBonnes liaisons et trajets plus courts

Grâce aux innovations réalisées sur le

tronçon du Saint-Gothard, le trafic ferro-

viaire pourra faire concurrence à l’auto-

mobile et à l’avion. Plus de 20 millions de

personnes en profiteront dans la zone

comprise entre l’Allemagne du Sud et

l’Italie du Nord.

De meilleures correspondances pour les voyageurs pendulaires et les touristes d’une journéeLes horaires des trains nationaux et inter-

nationaux seront harmonisés à partir des

nœuds ferroviaires de Zurich et Milan.

Les trains voyageurs circuleront toutes les

heures sur l’axe Nord-Sud, voire même

toutes les demi-heures pendant les

weekends et les heures de pointe. Si le

nombre de passagers affiche une hausse

constante, un rapprochement des ho-

raires à une cadence de 30 minutes sera

possible, et ce sans limiter pour autant les

capacités du trafic de marchandises.

Des vitesses de pointe atteignant 250 km/hLa nouvelle ligne du Saint-Gothard est

une ligne à grande vitesse. Sur 60 km du

nouveau tracé, les trains de voyageurs

peuvent circuler à une vitesse de pointe

de jusqu’à 250 km/h, et ce grâce à son

tracé rectiligne, sans virages en lacets ni

passages à niveau sur les tronçons à ciel

ouvert. On crée ainsi les conditions

d’infrastructure technique permettant

d’atteindre des futurs temps de trajet

d’environ une heure et demie entre

Zurich et le Tessin, respectivement de

moins de trois heures entre Zurich et

Milan. Ces temps dépendent cependant

des adaptations apportées aux voies

d’accès et aux travaux d’amplification du

réseau ainsi que du matériel roulant

utilisé.

Pour les voyageurs, la NLFA au Saint-Gothard est synonyme de saut quantique. Le trajet Zurich–Bellinzone se réduira à une distance pendulaire tandis que le temps de trajet comptera moins de trois heures pour Milan.

La nouvelle ligne ferroviaire à travers les Alpes est synonyme d’avantages pour les voyageurs

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1993 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2016 2019

Les premiers percements ont lieu pour le système de sondage de Piora. Ces travaux dureront jusqu’en 1996. Les CFF utilisent l’organisation du projet AlpTransit.

Coup d’envoi des travaux préliminaires et des premiers travaux de sondage à Sedrun. Début des travaux de construction de la galerie d’accès.

Fondation de la société AlpTransit Gotthard SA en tant que filiale des CFF. Sa mission: construction du tunnel de base au Saint-Gothard et au Ceneri.

Excavation de la galerie de contournement à Bodio. Les travaux de construction du tunnel de base du Saint-Gothard prennent ainsi leur cours sur le versant méridional des Alpes.

Coup d’envoi de la construction de la station multifonction-nelle à Faido. Le premier tunnelier engage les travaux d’excavation sur le chantier de Bodio.

Les travaux préliminaires de creusage commen-cent également à Erst-feld: début des travaux sur chacun des cinq chantiers du tunnel de base du Saint-Gothard.

Début des abattages à l’explosif pour la construction de la galerie d’accès du tunnel de base du Ceneri. Début des travaux préliminaires au portail Nord du tunnel de base du Saint-Gothard à Erstfeld.

Coup d’envoi des travaux préliminaires de montage de la technique ferroviaire au sein du tunnel de base du Saint-Gothard à Biasca.

La station multifonc-tionnelle de Sedrun est entièrement creusée. Début du montage de la technique ferroviaire sur le versant nord du tunnel de base du Saint-Gothard également.

Ouverture planifiée du tunnel de base du Ceneri.

Le tracé du tunnel de base du Saint-Gothard est fixé sous sa forme actuelle: le Conseil fédéral approuve l’avant-projet.

Début des travaux d’avancement de la galerie d’accès pour le tunnel de base du Ceneri à Sigirino.

Coup d’envoi de la construction du puits principal de Sedrun. A Amsteg, les premiers abattages à l’explosif marquent le début des avancements sur le ver-sant nord du Saint-Got-hard et à Faido, le début de l’avancement sur le versant sud des Alpes.

Début des travaux du tronçon à ciel ouvert sud (Bodio–Biasca).

Une fois monté, le premier tunnelier du tunnel de base du Saint-Gothard Nord commence à creuser entre Amsteg et Sedrun.

Pose de la première pierre pour le tunnel de base du Ceneri.

La zone à l’époque tant redoutée du synclinal de Piora est maîtrisée.

L’avancement principal et les deux percements en sens inverse à hauteur des portails sont en cours au tunnel de base du Ceneri. Première jonction entre Sedrun et Faido au tunnel de base du Saint-Gothard. Début du montage de la technique ferroviaire à Bodio.

Ouverture planifiéedu tunnel de base du Saint-Gothard.

PlanificationDe l’idée à la réalisation

Années 40 et 50: premières visionsEn 1947, Carl Eduard Gruner, ingénieur

et planificateur des transports bâlois,

esquisse l’idée visionnaire d’un tunnel

routier et ferroviaire combiné sur deux

étages entre Amsteg et Bodio, compre-

nant également une gare souterraine à

Sedrun. Le groupe d’études «Tunnel du

Saint-Gothard» de la Confédération exa-

mine plusieurs variantes de tunnels rou-

tiers. Celle-ci recommande à l’époque,

entre autres, la construction d’un tunnel

ferroviaire à deux voies d’une longueur

de 45 km entre Amsteg et Giornico.

Années 60 et 70: discussions politiques concernant le tracéEn 1963, la Confédération instaure la

Commission «Tunnel ferroviaire à travers

les Alpes» (CTA). Celle-ci évalue plu-

sieurs solutions de tunnel ferroviaires. En

1971, la commission tranche en faveur

d’un tunnels à deux voies à travers le

Saint-Gothard, partiellement subdivisé

en profils à une voie. Le Conseil fédéral

charge les CFF d’élaborer le projet de

construction de la ligne de base du

Saint-Gothard Erstfeld-Biasca. Mais la

récession économique ainsi que les

désaccords entre les défenseurs du

Saint-Gothard, du Simplon et de

Splügen bloquent le projet de tunnel.

Années 80: décision en faveur de la variante en réseauLes années 80 apportent de nouvelles

variantes et tracés sur le parquet poli-

tique. Le Conseil fédéral décide en 1989

de réaliser une variante en réseau, qui

prévoit une combinaison entre le tunnel

de base du Saint-Gothard, le tunnel de

base du Lötschberg ainsi que le tunnel

du Hirzel pour le raccord à la Suisse

orientale.

Années 90: votations populaires déterminantesEn 1992, 64% des électeurs suisses ap-

prouvent l’arrêté fédéral sur la construc-

tion de la transversale ferroviaire à tra-

vers les Alpes (NLFA) et donnent ainsi la

légitimité politique aux projets au Saint-

Gothard et au Lötschberg. En 1996, le

Conseil fédéral redimensionne la NLFA:

le tunnel du Lötschberg sera réalisé par-

tiellement à une voie, le tunnel de Hirzel

ne sera pas construit. En 1998, le souve-

L’idée d’une ligne de plaine à travers les Alpes n’est pas neuve. La première idée visionnaire d’un tunnel de base du Saint-Gothard remonte déjà à 1947. Au cours des années 90, plusieurs votes du souverain ont ouvert la voie à la nouvelle ligne ferroviaire à travers les Alpes. Au tunnel de base du Saint-Gothard, les premiers travaux préliminaires ont commencé en 1993.

Les grandes étapes, de la planification à la mise en service

9

1993 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2016 2019

Les premiers percements ont lieu pour le système de sondage de Piora. Ces travaux dureront jusqu’en 1996. Les CFF utilisent l’organisation du projet AlpTransit.

Coup d’envoi des travaux préliminaires et des premiers travaux de sondage à Sedrun. Début des travaux de construction de la galerie d’accès.

Fondation de la société AlpTransit Gotthard SA en tant que filiale des CFF. Sa mission: construction du tunnel de base au Saint-Gothard et au Ceneri.

Excavation de la galerie de contournement à Bodio. Les travaux de construction du tunnel de base du Saint-Gothard prennent ainsi leur cours sur le versant méridional des Alpes.

Coup d’envoi de la construction de la station multifonction-nelle à Faido. Le premier tunnelier engage les travaux d’excavation sur le chantier de Bodio.

Les travaux préliminaires de creusage commen-cent également à Erst-feld: début des travaux sur chacun des cinq chantiers du tunnel de base du Saint-Gothard.

Début des abattages à l’explosif pour la construction de la galerie d’accès du tunnel de base du Ceneri. Début des travaux préliminaires au portail Nord du tunnel de base du Saint-Gothard à Erstfeld.

Coup d’envoi des travaux préliminaires de montage de la technique ferroviaire au sein du tunnel de base du Saint-Gothard à Biasca.

La station multifonc-tionnelle de Sedrun est entièrement creusée. Début du montage de la technique ferroviaire sur le versant nord du tunnel de base du Saint-Gothard également.

Ouverture planifiée du tunnel de base du Ceneri.

Le tracé du tunnel de base du Saint-Gothard est fixé sous sa forme actuelle: le Conseil fédéral approuve l’avant-projet.

Début des travaux d’avancement de la galerie d’accès pour le tunnel de base du Ceneri à Sigirino.

Coup d’envoi de la construction du puits principal de Sedrun. A Amsteg, les premiers abattages à l’explosif marquent le début des avancements sur le ver-sant nord du Saint-Got-hard et à Faido, le début de l’avancement sur le versant sud des Alpes.

Début des travaux du tronçon à ciel ouvert sud (Bodio–Biasca).

Une fois monté, le premier tunnelier du tunnel de base du Saint-Gothard Nord commence à creuser entre Amsteg et Sedrun.

Pose de la première pierre pour le tunnel de base du Ceneri.

La zone à l’époque tant redoutée du synclinal de Piora est maîtrisée.

L’avancement principal et les deux percements en sens inverse à hauteur des portails sont en cours au tunnel de base du Ceneri. Première jonction entre Sedrun et Faido au tunnel de base du Saint-Gothard. Début du montage de la technique ferroviaire à Bodio.

Ouverture planifiéedu tunnel de base du Saint-Gothard.

rain approuve l’échelonnement de la

NLFA. Avec l’acceptation de la redevance

sur le trafic des poids lourds liée aux

prestations (RPLP) et du projet de moder-

nisation du rail, le peuple suisse a donné

feu vert à la construction de la Nouvelle

Ligne Ferroviaire à travers les Alpes.

En 1996 commencent les travaux

Le premier percement principal au tunnel de base du Saint-Gothard a eu lieu le 15 octobre 2010

Croquis de la vision

de Carl Eduard Gruner (1947)

préliminaires à Sedrun, puis en 1999 à

Amsteg et Faido.

A partir de 2000: le tunnel de base du Ceneri prend formeEn juillet 2000, les premiers abattages à

l’explosif sont effectués à Bodio tandis

que les travaux au portail Nord d’Erstfeld

commencent en 2004. En octobre 2010,

soit 14 ans après le coup d’envoi des

travaux, a lieu le percement principal

au tunnel de base du Saint-Gothard.

En 2006, le feu vert pour les travaux du

tunnel de base du Ceneri est donné à

Camorino. Les travaux d’avancement

démarrent en 2010.

10

FinancementDes fonds pour une planification sûre

Financement à travers les fonds FTPEn 1998, le peuple suisse a accepté le

«projet relatif à la réalisation et au finan-

cement de l’infrastructure des transports

publics (FTP)». Le fonds ainsi créé est

alimenté par la redevance forfaitaire sur

le trafic des poids lourds RPLP (64%),

l’impôt sur les huiles minérales (13%)

ainsi que la TVA (23%). Le fonds FTP

garantit un financement fiable de quatre

grands projets ferroviaires: la NLFA au

Saint-Gothard et au Lötschberg, Rail

2000 et ZEB, le raccordement de la

Suisse orientale et occidentale au réseau

européen du trafic à grande vitesse ainsi

que la protection antibruit le long des

voies ferrées existantes.

Stabilité des prévisions des coûts finauxEn 2008, le Parlement suisse a approuvé

un crédit global à hauteur de CHF 19,1

milliards pour la réalisation de la NLFA.

13,2 milliards de cette somme sont pré-

vus pour la construction de l’axe du

Saint-Gothard. Ce chiffre correspond aux

prix de 1998 sans renchérissement, TVA

et intérêts de construction. Au cours des

dernières années, la prévision des coûts

finaux de la construction de la NLFA au

Saint-Gothard et au Ceneri est restée

stable. AlpTransit Gotthard SA part du

principe que le crédit d’engagement de

CHF 13,2 milliards sera suffisant.

La Confédération a créé un concept spécial de financement dans le but de moderniser et de développer globalement l’infrastructure ferroviaire en Suisse. Ce concept garantit le financement de quatre grands projets ferroviaires.

Redevance forfaitaire sur le traficdes poids lourds RPLP env. 64%

Impôt sur les huiles minéralesenv. 13%

NLFAenv. 45%

Rail 20001re étapeet ZEB env. 44%

Protection antibruitenv. 7%

Raccordement au réseau ferroviaireeuropéen du trafic à grande vitesse env. 4%

TVAenv. 23%

Fonds FTP

Origine des moyens Affectation des moyens

Le Parlement suisse a approuvé un crédit global à hauteur de CHF 19,1 milliards pour

la réalisation de la NLFA

Financement de l’infrastructure des transports publics (FTP)

11

OrganisationPartenaires puissants du grand projet

Des spécialistes de différents domaines

techniques collaborent à la nouvelle

ligne de plaine. Fondée en 1998, la

société AlpTransit Gotthard SA (ATG),

succursale des CFF, est la société respon-

sable de la réalisation des deux tunnels.

Gestion aux mains d’AlpTransit Gotthard SAMandatée par la Confédération (man-

dante des tunnels) et les CFF (future

entité exploitante des tunnels), ATG fait

figure de maître d’ouvrage. Elle assume

la responsabilité de la gestion du projet

et du risque, et se charge de construire

les ouvrages dans les délais impartis, aux

moindres coûts et dans la qualité conve-

nue. ATG est une pure société de ges-

tion et emploie près de 160 collabora-

teurs à son siège principal à Lucerne

ainsi que dans ses antennes d’Altdorf,

Sedrun, Faido et Bellinzone. Elle ne

construit ni ne projette elle-même les

ouvrages, mais adjuge ces travaux aux

ingénieurs de projets ainsi qu’aux entre-

prises de construction et consortiums.

Interconnexion avec les parties prenantesATG est en étroite relation avec diffé-

rents partenaires et doit se confronter à

un grand nombre d’exigences:

La ConfédérationLa Confédération suisse est non seule-

ment le mandant de la NLFA au

Saint-Gothard, mais autorise, surveille,

contrôle et finance également l’ouvrage.

Les spécialistes de l’Office fédéral des

transports autorisent les projets partiels

élaborés. La délégation de surveillance

de la NLFA, un comité du Parlement

fédéral, assure la surveillance politique

du projet.

Les CFF, future entité exploitante du tunnel ferroviaireUne fois terminés, les deux tunnels de

base au Saint-Gothard et Ceneri seront

exploités par les CFF. Pendant la phase

de construction et en particulier lors de

la mise en service, ATG et les CFF tra-

vaillent en étroite collaboration.

Les mandataires du secteur privéDes planificateurs, entreprises de

construction et fournisseurs ont été

mandatés pour l’élaboration et l’exécu-

tion du projet. Ils ont été déterminés à

travers une procédure publique d’appels

d’offres.

Les nombreuses exigences du publicUn grand projet concerne la vie de beau-

coup de personnes. Les requêtes adres-

sées par les riverains, représentants de

l’économie, organisations de protection

de l’environnement et politiciens à ATG

sont par conséquent très variées.

AlpTransit Gotthard SA

Confédération

PolitiqueEconomie Public Personnesconcernées

Société

CFF Mandataires

AlpTransit Gotthard SA se trouve au centre de l’attention de plusieurs groupes d’intérêt

Un projet milliardaire, qui durera plusieurs générations, tel que la NLFA au Saint-Gothard, s’avère complexe. Près de 2200 acteurs participent à sa réalisa-tion. Pour piloter le projet avec succès, ce dernier nécessite une structure organisationnelle bien rodée.

12

Environ 40 m

Rameau de communication

Station multifonctionnelleFaido avec stations

de secours

Station multifonctionnelle Sedrunavec stations de secours

Puits I + II

Galerie d’évacuation d’air

Galerie d’accèsde Sedrun

Portail d’Erstfeld

Rameau decommunication

Portail de Bodio

Galerie d’accès de Faido

Galerie d’accès d’Amsteg

Galerie à câbles

Système de galeriesDeux stations multifonctionnelles à Faido

et Sedrun divisent les deux tubes du tun-

nel en trois tronçons d’à peu près même

longueur. Elles abritent des stations d’ar-

rêts d’urgence et deux diagonales

d’échange. Ces dernières permettent

aux trains de passer d’une galerie à une

voie à l’autre. Le système de ventilation

ainsi que de nombreuses autres installa-

tions techniques servant à l’exploitation

ferroviaire y ont été aménagés. La ligne

d’accès à ciel ouvert au nord et au sud

des deux portails d’Erstfeld et de Bodio

rattache le tunnel de base du Saint-

Gothard à la ligne ferroviaire des CFF

existante.

Division en tronçonsLe tunnel de base du Saint-Gothard a

été subdivisé en plusieurs tronçons aux

fins de planification et de construction.

Des galeries d’accès permettent aux

hommes, au matériel et aux machines

d’atteindre les chantiers dans le tunnel.

Afin d’économiser temps et argent, les

travaux de construction au sein des

différents tronçons ont été harmonisés

et se sont partiellement déroulés simul-

tanément.

Saint-Gothard Nord (4,4 km)Le tronçon à ciel ouvert entre Altdorf/

Rynächt et le portail Nord rattache la

nouvelle ligne du Saint-Gothard à la

ligne existante des CFF. Outre le nouveau

tracé ferroviaire, de nombreux ouvrages

d’ingénierie tels que des passages sou-

terrains avec des ponts ont également

été édifiés.

Erstfeld (7,8 km)Sur les premiers 600 mètres du tronçon

Nord, une tranchée couverte, recouverte

ensuite de terre, a été créée dans une

fouille à ciel ouvert. Deux ouvrages de

bifurcation souterrains à environ 3 km

au sud des portails permettent une éven-

tuelle future prolongation du tunnel en

direction nord.

Amsteg (11,3 km)Pour pouvoir construire les deux tubes

du tunnel, il a d’abord fallu creuser une

galerie d’accès de 1,8 km de longueur.

Un tunnelier a excavé une galerie à

câbles dans la centrale souterraine de la

centrale d’Amsteg afin de garantir la fu-

ture alimentation en courant de traction.

Dans les galeries Est et Ouest, deux tun-

neliers ont pris le départ à Amsteg pour

creuser en direction de Sedrun.

Tunnel de base du Saint-GothardLe plus long tunnel ferroviaire

Le tunnel de base du Saint-Gothard est constitué de deux tubes à une voie d’une longueur de 57 km, reliés entre eux tous les 325 mètres par des ra-meaux de communication. Si l’on compte l’ensemble du système de galeries constituant le tunnel et comprenant les galeries de liaison, d’accès ainsi que les puits, celui-ci mesure plus de 152 km au total.

Schéma du système de tunnels au Saint-Gothard

Sedrun (8,5 km)Pour la construction du tronçon de

Sedrun, la desserte a été mise au point à

l’aide d’une galerie d’accès horizontale

d’une longueur de 1 km et de deux puits

de 800 m de profondeur. La position du

chantier, en plein cœur de la montagne,

a posé des exigences élevées à la logis-

tique. Au fonds du puits, les cavernes qui

serviront plus tard aux stations multi-

fonctionnelles ont été excavées. C’est à

partir de là qu’ont eu lieu les abattages à

l’explosif en direction nord et sud dans

les deux galeries du tunnel. Comme la

grande profondeur du tunnel et les

fortes tensions menaçaient de déformer

le tunnel, il a fallu mettre en place une

consolidation spéciale de l’excavation.

Les ingénieurs ont développé un concept

nouveau et révolutionnaire utilisant des

cintres flexibles. Ceux-ci se sont emboîtés

lorsque le terrain a commencé à pousser,

empêchant ainsi que ne se déforme l’ou-

vrage réalisé.

Faido (13,5 km)La desserte du tronçon de Faido s’opère

à travers une galerie d’accès de 2,7 km

de longueur avec une inclinaison de

jusqu’à 13%. C’est ici que se trouve la

seconde station multifonctionnelle pour

laquelle il a fallu élaborer de nouveaux

plans en raison de difficultés géologiques

inattendues, liées à des décompressions

de rochers, entraînant le déplacement

d’une diagonale d’échange en direction

sud. Les mêmes tunneliers, qui avaient

servis auparavant pour l’excavation du

tronçon de Bodio, ont été utilisés pour

l’avancement en direction de Sedrun.

Bodio (15,9 km)Comme pour Erstfeld, les premiers

mètres de tunnel ont eu lieu en tranchée

couverte pour le tronçon de Bodio.

Après un court trajet en terrain meuble,

l’avancement s’est fait à l’aide de tunne-

liers dans la roche dure. Une galerie de

contournement a été construite pour les

machines afin de desservir plus rapide-

ment la caverne de montage souter-

raine. Depuis la jonction à Faido jusqu’en

2013, la galerie Est servira de tube de

transport. La galerie Ouest est le premier

Galerie d’accès

Ligne AlpTransit

Ligne ferroviaire existante

Portail

Erstfeld

Amsteg

Faido

Bodio

Sedrun

Altdorf

Saint-Gothard Nordlongueur 4,4 km

Bodiolongueur 15,9 km

Saint-Gothard Sudlongueur

7,8 km

Amsteglongueur 11,3 km

Sedrunlongueur 8,5 km

Faidolongueur 13,5 km

Erstfeldlongueur 7,8 km

Diagonale d’échange dans la station multifonctions de Sedrun

Tracé de la ligne du tunnel de base du Saint-Gothard

tronçon du tunnel à être équipé avec la

technique ferroviaire.

Saint-Gothard Sud (7,8 km)La ligne d’accès à ciel ouvert, partant

du portail Sud à Bodio pour atteindre

Giustizia, rattache le tunnel de base du

Saint-Gothard à la ligne ferroviaire exis-

tante des CFF. La construction de plu-

sieurs ponts et passages souterrains crée

un tracé respectueux de l’environne-

ment, tant dans la nature que dans les

zones à forte densité de population.

14

Rameaux de communication

Ouvrage de bifurcation

Portail de Vigana (Camorino)

Portail de Vezia

Future prolongation Sud

Caverne d’installation

Fenêtre d’accès de Sigirino (2,3 km)

Galerie de reconnaissance de Sigirino (3,1 km)

Le système de galeriesTout comme le tunnel de base du Saint-

Gothard, le tunnel de base du Ceneri se

compose de deux tubes à voie unique, à

environ 40 m de distance l’un de l’autre,

reliés entre eux par des rameaux de

communication. Aucune diagonale

d’échange ou station multifonctionnelle

n’a été prévue en raison de sa longueur.

La «Bretella Locarno–Lugano», qui des-

servira le trafic régional au Tessin, est

réalisée sur mandat du canton Tessin.

Celle-ci réduit la durée du trajet Locarno–

Lugano, qui passera d’aujourd’hui

55 minutes à 22 minutes seulement.

Le concept de constructionLe tunnel de base du Ceneri est exclu-

sivement excavé à l’explosif. La couver-

ture maximale de la roche s’élève à

900 mètres tandis que la couverture

minimale n’atteint que quelques mètres

seulement. La majorité des travaux d’ex-

cavation se fait simultanément dans les

deux directions à partir de l’attaque in-

termédiaire de Sigirino. Pour des raisons

d’économie de temps et d’argent, des

percements en sens inverse ont lieu à

partir des portails de Vigana et Vezia.

Des méthodes de constructions douces

ont été utilisées pour ce faire, étant

donné que la zone où les travaux sont à

exécuter est classée sensible.

CamorinoPlusieurs ouvrages voient le jour au

nœud de Camorino afin de pouvoir rac-

corder le tunnel de base du Ceneri aux

lignes ferroviaires existantes: un nouveau

pont à quatre voie enjambant l’auto-

route A2 et deux viaducs ferroviaires à

voie unique au-dessus de la route canto-

nale à quatre pistes.

Tunnel de base du CeneriSecond cœur de la ligne de plaine

Schéma du système de tunnels au Ceneri

Ce n’est que grâce au tunnel de base du Ceneri, qui mesure 15,4 km, que la ligne de plaine reliant Altdorf à Lugano devient réalité. Le tunnel de base du Ceneri est le troisième plus grand projet de tunnel en Suisse, après le tunnel de base du Saint-Gothard et du Lötschberg.

15

Galerie d’accès

Ligne AlpTransit

Bretelle Locarno–Lugano

Lignes ferroviairesexistantesCorridors Sud (future prolongation)

ContournementBellinzone (future prolongation)

Vezia

Nœud deCamorino

Tunnel deBellinzone

Sigirino

Vigana

Camorino

ViganaLe portail Nord du tunnel de base du Ce-

neri est situé dans la zone de Vigana. Il a

fallu passer sous l’autoroute A2, qui se

trouvait à 9 mètres seulement au-dessus,

dans du terrain meuble. Les cavernes de

jonction souterraine, qui permettront de

traverser la plaine de Mogadino lors

d’une étape successive de construction,

se situent peu après le portail.

SigirinoDès 1997, l’excavation d’une galerie

de reconnaissance d’une longueur de

3,1 km a fourni de précieuses informa-

tions sur la géologie. En 2008, un tunne-

lier a creusé une fenêtre d’accès de

2,3 km de longueur. Deux cavernes sou-

terraines ont vu le jour au bout de cette

galerie, qui sert de point de départ pour

les avancements en direction sud et nord

depuis 2010. Des installations de chan-

tier pour les percements principaux et

l’aménagement – comme, p. ex., une

usine à béton – sont hébergées dans ces

halles au cœur de la montagne.

VeziaVezia abrite le portail Sud du tunnel de

base du Ceneri. La dérivation souterraine

de Sarè se trouve à environ 2,5 km au

nord du portail, dans la montagne.

Celle-ci servira à la future prolongation

du tunnel en direction sud (vers Chiasso,

respectivement Come). Afin de protéger

les zones et propriétés habitées voisines,

tels que la Villa Negroni classée monu-

ment historique, les abattages à l’explo-

sif dans la roche dure n’ont été réalisés

qu’avec des charges de dynamite mini-

males. A seulement 4 m de distance,

la ligne ferroviaire traverse, en outre, le

nouveau tunnel routier Vedeggio–

Cassarate du contournement de Lugano.

Cette proximité requiert également des

méthodes de construction douces. Un

trajet à ciel ouvert sur une distance de

200 m relie le portail Sud du tunnel de

base du Ceneri à la ligne principale des

CFF.

Portail Nord du tunnel de base du Ceneri avec raccordements vers Locarno (à gauche) et Bellinzone

Tracé du tunnel de base du Ceneri

16 La mensuration du tunnelUn réseau de points fixes couvrant l’inté-

gralité de la zone du projet a été mis en

place à l’aide d’instruments de localisa-

tion par satellite. Ces points établissent

le lien entre les plans et le terrain, et

servent, par ailleurs, de référence à l’im-

plantation souterraine du tunnel.

Selon le principe du cheminement poly-

gonal, les angles et distances sont mesu-

rées en continu au sein du tunnel.

Commande de la direction de percementLes tâches de mensuration du tunnel

sont très variées. Il s’agit, en particulier,

de l’implantation du gros œuvre, des

installations de technique ferroviaire et

des installations à monter. De plus, les

tunneliers et les abattages à l’explosif

sont pilotés par des données de mensu-

ration. Ce faisant, toutes les données du

réseau d’implantation doivent être mises

à jour en continu. La surveillance de

l’ouvrage ainsi que la reconnaissance

d’éventuelles déformations font partie

des tâches de la mensuration.

Tenir compte des influences faussant les donnéesLes dimensions énormes dans les tunnels,

ouvrages à la fois longs et souterrains,

rendent la mensuration difficile. L’organi-

sation est extrêmement complexe en rai-

son des nombreux chantiers, des accès

compliqués et de l’exploitation 24h/24. Il

faut également tenir compte des in-

fluences qui faussent les résultats de

mesure obtenus: les différences de tem-

pérature entre la paroi du tunnel à la

température de roche élevée et le tunnel

plus frais en son centre peuvent dévier

(réfraction) les rayons de laser des géo-

mètres. Dans la mesure du possible, les

trépieds de mensuration seront, pour

cette raison, toujours positionnés au

cœur du tunnel. Il faut également

prendre en considération les influences

MesuresAu millimètre près

Satellites

Amsteg

Sedrun

Avancement Sedrun–Amsteg

Avancement Amsteg–Sedrun

Réseaux du portail

Cheminement polygonal

Report de la verticale

Mesure gyroscopique

Réseau d’implantation entre Amsteg et Sedrun

La nouvelle ligne à grande vitesse à travers les Alpes pose des exigences élevées à la précision des ouvrages. Les procédures de mensuration fiables et extrêmement précises garantissent une implantation au millimètre près, comme il se doit.

17

Mesure au tachymètre au percement principal Faido-Sedrun

du géoïde. Le géoïde désigne la forme

exacte de la terre qui, en raison des diffé-

rents rapports de densité au sein du man-

teau terrestre et à cause des régions de

montagne en surface, n’a pas la forme

exacte d’une sphère. Si l’on ne tient pas

compte de ces influences à travers des

modélisations, il faudrait s’attendre à des

erreurs de mesure de l’ordre du mètre.

Les instruments de mesure

Tachymètres: Ils permettent d’effectuer

des mesures extrêmement précises de

direction, de distance et d’angles de

hauteur. Les tachymètres modernes sont

dotés d’un moteur et pilotés par ordina-

teur. Ils envoient des ondes infrarouge

permettant de cibler les réflecteurs.

Gyroscopes de mensuration: Ils per-

mettent de déterminer très précisément

la direction au sein du tunnel. Un gyros-

cope est influencé par la rotation ter-

restre dans son oscillation et indique

ainsi le nord.

Lasers balayeurs: Ceux-ci sont en

mesure de saisir jusqu’à 500 000 points

par seconde et permettent de mesurer

des modèles en 3 D photoréalistes. On

les utilise lors de la réception du gros

œuvre, car les lasers balayeurs per-

mettent même d’identifier les fines

rayures dans le béton. Ils livrent des in-

formations précieuses pour le montage

de la technique ferroviaire ainsi que

pour l’exploitation et l’entretien.

Cibler les déformations en surface L’observation de la surface de la terre fait

également partie des tâches de la men-

suration. Au-dessus du tunnel de base

du Saint-Gothard, les murs du barrage

de Curnera, Nalps et Santa Maria sont

surveillées quant à d’éventuelles altéra-

tions dues aux travaux de construction.

A hauteur du portail Nord du Ceneri, le

tunnel passe sous l’autoroute et l’écart

qui l’en sépare est très faible. Un sys-

tème de surveillance et d’alarme a été

installé en cas d’affaissements inatten-

dus du tablier.

Points cruciaux, les puits de SedrunA Sedrun, l’innovation était de mise

pour les mesures des deux puits de

800 m de profondeur au tunnel de base

du Saint-Gothard. La grande précision

nécessaire à la transmission de la posi-

tion et de l’orientation de la caverne,

de la tête du puits au niveau du tunnel,

posait un défi de taille. Cette tâche a été

résolue grâce à des reports de la verti-

cale mécaniques et optiques ainsi que

des gyroscopes de mensuration.

Des percements précis au tunnel de base du Saint-GothardLes géomètres ont obtenus des résultats

des plus précis pour toutes les mesures

effectuées au tunnel de base du Saint-

Gothard qui, avec ses 57 kilomètres de

longueur, est le plus long tunnel du

monde.

Ecarts des percements mesurés au tunnel de base du Saint-Gothard

Percement Mois, année Latéral Vertical

Bodio–Faido Septembre 2006 92 mm 17 mmAmsteg–Sedrun Octobre 2007 137 mm 3 mmErstfeld–Amsteg Juin 2009 14 mm 5 mmFaido–Sedrun Octobre 2010 80 mm 10 mm

18

Dans le massif intermédiaire du Tavetsch, des mesures de consolidation novatrices ont été mises

en œuvre avec succès

Profil géologique longitudinal du tunnel de base du Saint-Gothard

Géologie tunnel de base du Saint-GothardLors de la construction du tunnel de

base du Saint-Gothard, il a fallu traverser

des couches de roches très hétéroclites.

Ces couches se déclinent en variations

de gneiss et granites durs des massifs du

Saint-Gothard et de l’Aar aux roches

friables partiellement déliteuses entre ces

massifs.

Une roche complexeAvant le début de la construction, le syn-

clinal de Piora et le massif intermédiaire

du Tavetsch Nord étaient déjà considérés

comme des zones complexes en termes

d’ingénierie de construction.

y Dans le synclinal de Piora, les géolo-

gues pensaient trouver une «mon-

tagne flottante», c’est-à-dire une dolo-

mite saccharoïde imbibée d’eau sous

forte pression. De telles conditions ont

remis en question la faisabilité du tun-

nel de base. Des sondages ont cepen-

dant montré qu’au niveau du tunnel,

on pouvait s’attendre à des conditions

sèches et à une dolomite offrant de

bonnes conditions à l’ingénierie de

construction. Ces prévisions se sont

confirmées: en automne 2008, les

mineurs du tube Est et ceux du tube

Ouest en février, ont pu traverser sans

problème le synclinal du Piora.

y Outre le synclinal du Piora, les géolo-

gues avaient également reconnu que

la partie nord du massif intermédiaire

du Tavetsch constituait une zone parti-

culièrement critique en termes d’ingé-

nierie de la construction. Le tronçon si-

tué entre le massif de l’Aar et le massif

du Saint-Gothard présenterait un com-

portement fortement poussant lors du

perçage. Il fallait, par conséquent,

développer de nouvelles mesures de

consolidation. Grâce à des cintres en

acier déformable et à des tirants d’an-

crage, il a été possible d’obtenir une

plus forte résistance de charge, adap-

tée aux déformations. Parallèlement,

ce concept novateur a permis de sup-

GéologieFacteur de risque jusqu’à la jonction

Malgré l’utilisation des techniques les plus modernes, les conditions géologiques au sein du tunnel ne peuvent pas être prévues avec précision. Néanmoins, les pronostics de géologues confirmés ainsi que les forages de sondage réduisent les risques.

Portail NordErstfeld

Amsteg Sedrun

Massif intermédiaire du Tavetsch

Synclinalde Piora

Faido Portail SudBodio

19

Portail NordVigana

Galerie de reconnaissancede Sigirino

Fenêtre d’accès Portail SudVeziacaverne d’installation

porter de fortes déformations au dé-

but, ce qui s’est avéré nécessaire pour

un aménagement techniquement et

économiquement judicieux.

Géologie tunnel de base du CeneriUne galerie de reconnaissance d’une

longueur de 3,1 km avait été excavée

jusqu’aux futurs axes du tunnel entre

1997 et l’an 2000. On y a rencontré des

orthogneiss résistants, ne représentant

pas des conditions particulièrement diffi-

ciles pour la construction du tunnel. Sur

la base de ces connaissances, le tracé

horizontal définitif des galeries à voie

unique a été fixé.

De nombreux facteurs déterminent le chemin à travers la montagneBien que la ligne droite soit la liaison la

plus courte entre deux points, les tunnels

de base du Saint-Gothard et du Ceneri

affichent tous deux un tracé galbé.

Outre les conditions géologiques, les

conditions géographiques telles que

l’emplacement des lacs de retenue, les

possibilités d’accès aux chantiers ou la

hauteur de couverture ainsi que les ex-

ploitations en surface ont contribué aux

choix réalisés. En ce qui concerne le

tracé de la ligne à ciel ouvert, il a fallu

tenir compte des souhaits des régions

d’implantation. L’intégration esthétique

et respectueuse de l’environnement des

trajets et portails dans le paysage et les

zones agglomérées ont également joué

un rôle important.

Profil géologique longitudinal du tunnel de base du Ceneri

Excavation par moyen mécanique dans la zone de perturbation «Linea Val Colla» du tunnel

de base du Ceneri

Un carottage en été 2008 au synclinal de Piora

20 Le choix de la méthode d’excavation ne

dépend pas uniquement des conditions

auxquelles on peut s’attendre dans la

montagne, mais également des possibili-

tés d’accès, des conditions environne-

mentales et économiques. La longueur

du tronçon ainsi que la durée de

construction globale à disposition jouent

également un rôle.

Excavation mécaniqueUn tunnelier avec tout son équipement

d’excavation (train suiveur) mesure près

de 450 mètres. En raison des déroule-

ments standardisés et mécaniques, il est

possible d’atteindre des performances

journalières élevées si la roche est

bonne. Au tunnel de base du Saint-

Gothard, on a utilisé quatre tunneliers

équipés de têtes de forage de jusqu’à

9,5 mètres. Les coûts d’investissement

qu’engendre un tunnelier sont de l’ordre

de CHF 30 millions. L’acquisition et la

mise à disposition des installations né-

cessitent plus de temps que pour l’abat-

tage à l’explosif. En règle générale, ces

investissements ne sont rentables pour

de longs tronçons.

Abattage conventionnel à l’explosifL’excavation conventionnelle est une

méthode d’avancement extrêmement

souple. Le diamètre à excaver, les étapes

de l’avancement et les moyens de sécuri-

sation tels que, par exemple, le béton

projeté, les ancrages, les cintres métal-

liques, les treillis peuvent être adaptés en

tout temps aux conditions rencontrées.

La roche est détachée mécaniquement

ou par explosions. Les étapes de travail

de l’abattage à l’explosif sont précisé-

ment définies. Dans un premier temps,

les trous de mine sont percés et remplis

d’explosif. L’explosion et la ventilation

ainsi que la consolidation de la zone ex-

cavée ont lieu dans un second temps.

Pour finir, les mineurs se chargent du

déblaiement, c’est-à-dire qu’ils trans-

portent les déblais à l’extérieur. Dans le

tunnel de base du Saint-Gothard, le

tronçon de Sedrun, les galeries et puits

d’accès ainsi que les rameaux de com-

munication ont principalement été exca-

vés conventionnellement, par détache-

ment mécanique de la roche et abattage

à l’explosif.

Méthodes d’excavationMécanique ou conventionnelle

Grue de levage

Convoyeur à bandeAutomate de projection béton

Cabine de commande

Tête de forageGrippeur

Appareil permettantde déplacer les treillis

Air frais

Excavationde la banquette

Consolidationde la calotte

Excavationde la calotte

Camion-malaxeur

Camionbasculant

Chargeusesur pneus

Machine àprojeter du béton

Jumbo de forageJumbo

Tirants d’ancrage en rocher

Grue de levage

Convoyeur à bandeAutomate de projection béton

Cabine de commande

Tête de forageGrippeur

Appareil permettantde déplacer les treillis

Air frais

Excavationde la banquette

Consolidationde la calotte

Excavationde la calotte

Camion-malaxeur

Camionbasculant

Chargeusesur pneus

Machine àprojeter du béton

Jumbo de forageJumbo

Tirants d’ancrage en rocher

Avancement au tunnelier (TBM)

Abattage conventionnel à l’explosif

Quatre tunneliers ont excavé presque 75% du tunnel de base du Saint- Gothard tandis que l’avancement du tunnel de base du Ceneri s’est fait exclusivement par méthode traditionnel, à savoir à l’abattage à l’explosif.

21Le soutènement de l’excavation em-

pêche la chute de fragments de rocher

avant la pose définitive de la voûte et

protège les mineurs. Le soutènement est

en contact direct avec le rocher et est

donc fortement soumis aux influences

exercées par le terrain et les eaux d’infil-

tration.

Des moyens de sécurisation de différentes forcesSelon la géologie du terrain, on utilisera

des moyens de sécurisation de diffé-

rentes forces: ancrage, béton projeté et

cintres métalliques peuvent être combi-

nés entre eux, leur nombre et leur soli-

dité étant modulables. Si les conditions

du terrain le requièrent, il faut mettre en

place des mesures additionnelles d’amé-

liorations ou d’étanchéisation de la mon-

tagne. Selon le cas, il s’agit, entre autres,

de lances ou de parapluies à tube, de

trous de drainage ou d’injections.

Membrane de revêtement et béton pour voûtesAprès le soutènement de l’excavation,

une membrane d’imperméabilisation

spécialement conçue à cet effet protège

les tubes du tunnel contre la pénétration

d’eau, et ce sur la longueur complète de

l’ouvrage. Cette membrane doit résister

à des températures élevées, à l’eau et à

la pression de la montagne pendant les

cent ans requis pour la durée d’exploita-

tion du tunnel. Etant donné que les im-

perméabilisations usuellement commer-

cialisées n’auraient pas satisfait aux

exigences particulières du tunnel de base

du Saint-Gothard, des systèmes spéciale-

ment adaptés ont été développés. Les

granulats en béton utilisés pour la voûte

interne sont quasiment constitués à

100% de matériel d’excavation. Vu

l’absence d’expérience en la matière,

des essais préliminaires ont été réalisés

Aménagement interne Un ouvrage pour un siècle au moins

Profil du tunnel excavation au tunnelier

Consolidation de l’excavationavec béton projetéEpaisseur max. = 20 cm

Revêtement en béton coulé sur siteEpaisseur max. = 30 cm

Feuilles d’étanchéité

Déformation = 15 cm

Montage des feuilles d’étanchéité

Le revêtement du tunnel et les constructions portantes du tunnel de base doivent durer au moins un siècle, et ce sans entretien notable. Pour cette raison, qualité supérieur et longévité des matériaux de construction pour l’étanchéité et le revêtement du tunnel sont requis.

et ont apportés les preuves de qualité

requises. La voûte interne possède une

épaisseur minimale de 30 cm.

22 De sa planification à sa construction,

des mesures réduisent son impact sur

l’homme, la faune, l’air et l’eau. Le

dialogue instauré avec les autorités et

organisations écologiques aide à trouver

des solutions viables.

Transporter en douceur contribue à la pureté de l’airLa pollution atmosphérique doit rester

aussi faible que possible. De ce fait, les

matériaux sont majoritairement trans-

portés par convoyeurs, rail et bateau.

Afin que seule une quantité minimale de

polluants se répande dans l’atmosphère,

les entreprises de construction doivent

équiper véhicules et machines de filtres

à particules.

Directives pour les eaux uséesLe trafic et l’exploitation des chantiers

polluent les eaux de montagne et du

tunnel, qui sont nettoyées selon les pres-

criptions légales, refroidies puis reversées

dans les fleuves.

Protection contre la poussière et le bruit des chantiersCeux-ci peuvent déranger la population

locale. Pour protéger du bruit, humus et

terre végétale temporairement stockés

sont remblayés sous forme de murs anti-

bruit. La place d’installation de Sigirino

est en partie dans une caverne au sein

de la montagne. Par respect des rive-

rains, les horaires d’exploitation ont été

limités. Afin d’éviter la formation de

poussière, les aires de chantier et les dé-

charges temporaires sont arrosés, et les

véhicules régulièrement nettoyés.

Protection de la flore et de la fauneLa construction de la nouvelle ligne du

Saint-Gothard touche également aux

espaces vitaux de la flore et de la faune,

mis à contribution temporairement et

remis en état par la suite. En cas de

changement d’affectation définitif, des

mesures de compensation sont mises en

place: remplacement des arbres défri-

chés par des spécimens typiques, renatu-

ration des ruisseaux ou réaménagement

des rives selon leur aspect naturel. Le

long des trajets à ciel ouvert, des parois

antibruit sont érigées.

Protection de l’environnement En accord avec la nature

Revitalisation des prairies d’Insla à Sedrun

L’arrosage des décharges réduit le développement de la poussière

En bâtissant la nouvelle ligne du Saint-Gothard, la Suisse réalise un des plus grands projets de protection de l’environnement d’Europe. La ligne de plaine contribue à protéger l’univers alpin. Sa construction est aussi douce que possible.

23

Zurich

Océan Atlantique NordChicago

28,2 millions de tonnes = 7160 km~

Du matériel d’excavation à l’île paradisiaque: remblayage du lac d’Uri

Le matériel d’excavation extrait du Saint-Gothard remplit un train de la longueur Zurich–Chicago

Afin de préserver les ressources natu-

relles, une grande partie du matériel

d’excavation a été réutilisé pour la pro-

duction du béton servant à l’aménage-

ment interne du tunnel. Le restant sert,

par exemple, à aménager le terrain ou

remblayer des digues. Seule une petite

partie du matériel doit être mis en dé-

charge.

Du matériel d’excavation à l’agrégat du bétonDans le passé, le matériel d’excavation

présentant des grains très fins et un as-

pect similaire aux chips n’était pas consi-

déré apte à la fabrication du béton. Pour

cette raison, les instituts universitaires et

l’industrie ont développé des techniques

novatrices ainsi que des infrastructures

inédites permettant de l’utiliser malgré

tout comme granulat. Dans les labora-

toires et sur les chantiers, des recherches

et essais ont été menés jusqu’à ce que la

preuve de l’aptitude soit apportée. La

préparation des agrégats du béton se

fait directement sur le chantier, dans des

usines de production à gravier et béton.

Un système de contrôle garantit que la

constante

qualité supérieure que requiert le béton

soit atteinte.

Remblayage du lac d’UriLe matériel d’excavation d’Amsteg im-

propre à la réutilisation a été acheminé

par voie ferrée et bateau dans le lac

d’Uri. Il a été utilisé ici pour la régénéra-

tion de la zone d’eau peu profonde.

Trois réserves naturelles et îlots pour la

baignade ont ainsi vu le jour.

Gestion des matériauxUn recyclage de type particulier

La construction du tunnel génère une immense quantité de déblais: 28 millions de tonnes provenant du tunnel de base du Saint-Gothard et 8 millions de tonnes du tunnel du Ceneri. Ces montagnes de roche constituent un énorme gisement de matières premières précieuses.

24

Equipement du gros œuvreLa technique à la pointe du progrès

Les équipements du gros œuvre com-

prennent les installations de ventilation,

les systèmes d’amenée d’eau et de drai-

nage, mais également les installations de

climatisation pour bâtiments, les installa-

tions de levage, les portes, doubles-

fonds, constructions métalliques ainsi

que les installations électriques et de

protection incendie. La majorité des ins-

tallations sont montées dans les rameaux

de communication et les deux stations

multifonctionnelles du tunnel de base

du Saint-Gothard, certaines également

dans les tubes du tunnel et les zones de

portail.

Equipement des rameaux de communicationGrâce au montage de l’équipement de

gros œuvre, les 176 rameaux de com-

munication du tunnel de base du Saint-

Gothard ainsi que les 46 rameaux de

communication du tunnel de base du

Ceneri sont dotés de différentes fonc-

tions:

y Ils constituent des espaces protégés

permettant d’y abriter des armoires

contenant les installations de tech-

nique ferroviaire. Afin que la tempéra-

ture ne dépasse pas 35°C et réduise

ainsi la disponibilité élevée et la durée

de vie de la technique, les rameaux de

communication sont équipés d’une

ventilation. Le montage de doubles-

fonds simplifie le câblage de l’en-

semble des installations.

y En cas d’événement, les rameaux de

communication servent de voie d’éva-

cuation vers l’autre tube. Pour cette

raison, ils sont fermés par des portes

de secours et coupe-feu. Ces rameaux

de communication doivent pouvoir

être rapidement ouverts et fermés,

tout en étant extrêmement thermoré-

sistants et afficher une durée de vie

élevée. Ils ont été testés sous toutes

leurs coutures et réalisés sur mesure

afin de satisfaire à ces exigences.

Double-fond

Armoires technique ferroviaire

Apport en air frais

Porte de rameaude communication

Tube à voie unique

Ventilateur air sortant

Ventilateur air entrant

Armoire de commande ventilation du rameau de communication

Armoire de commande porte Est

Armoire de commande porte Ouest

Représentation schématique de l’équipement du rameau de communication

Avant même que ne soit montée la technique ferroviaire, les tubes des tunnels de base seront équipés d’installations mécaniques et électromécaniques. La majorité de ces installations sera montée dans les rameaux de communication et les deux stations multifonctionnelles.

25Equipement de la station multifonc-tionnelle et des ouvrages annexesy Les trains peuvent passer d’un tube à

l’autre dans les deux diagonales

d’échange des stations multifonction-

nelles. Des portails spéciaux, fermés

pendant l’exploitation normale, ont

été montés ici, ceux-ci garantissent

une séparation aérodynamique des

deux tubes du tunnel. En cas de be-

soin, par exemple lors de travaux de

maintenance, ils peuvent être ouverts

pour laisser passer des trains.

y Tous les locaux techniques des ou-

vrages annexes doivent être climatisés.

Pour cette raison, ils sont équipés

d’installations de refroidissement et

de ventilation.

y Pendant l’exploitation, le puits I de

Sedrun sert d’une part de canal d’air

frais pour le tunnel de base du Saint-

Gothard, mais également de passage

pour différents câbles de technique

ferroviaire ainsi qu’une amenée d’eau

pour la station multifonctionnelle.

Une plate-forme ascensionnelle d’ins-

pection est montée à l’intérieur, afin

que la voûte et les câbles puissent être

contrôlés, entretenus et assainis.

y Les stations multifonctionnelles Faido

et Sedrun du tunnel de base du Saint-

Gothard abritent chacune deux arrêts

d’urgence pour le cas d’événement.

Les portes de la station d’arrêt d’ur-

gence ont une double fonction:

elles servent, d’une part, de portes

d’issue de secours à fermeture et ou-

verture télécommandée, d’autre part,

leur ouverture et fermeture permettent

également de régler l’apport en air

frais.

Plate-forme ascensionnelle d’inspection puits I, Sedrun

Les portes des rameaux de communication doivent fonctionner, même dans des conditions

les plus extrêmes

26 En configuration normale d’exploitation,

les tunnels n’ont pas besoin d’être venti-

lés activement. «L’effet de piston» des

trains, lors de leur passage, assure l’ali-

mentation en air des deux tubes tunnel,

car il produit un échange d’air avec l’air

extérieur.

Ventilation du tunnel de base du Saint-GothardLa ventilation d’exploitation du tunnel de

base du Saint-Gothard repose sur deux

centrales de ventilation placées dans la

tête du puits à Sedrun et au portail de la

galerie d’accès de Faido. Ces centrales

sont équipées de ventilateurs d’air frais

et d’air d’extraction. A proximité du

portail, six ventilateurs à jet sont montés

dans chaque tube du tunnel, soit 24

ventilateurs en tout. Tous ces compo-

sants de la ventilation d’exploitation sont

à 100% redondants afin de garantir leur

remplacement en cas de défection.

Ventilation du tunnel de base du CeneriContrairement au tunnel de base du

Saint-Gothard, celui du Ceneri ne prévoit

pas de centrale de ventilation. Plus de 50

ventilateurs à jet, montés à proximité des

portails et au cœur du tunnel, assurent la

ventilation nécessaire au sein du tunnel.

Climat nécessaire aux travaux d’entretienSi la température devait être trop élevée,

la ventilation d’exploitation souffle de

l’air de refroidissement. Elle crée les

conditions d’air nécessaires pour le per-

sonnel lors des travaux d’entretien. Dans

le tronçon d’entretien correspondant, les

températures, la vitesse d’écoulement

d’air et les variations de pression doivent

être régulées.

Conditions climatiques dans le tunnelIl est important que règne un climat

d’exploitation idéal dans le tunnel afin

de garantir la haute disponibilité et la

durée de vie des installations techniques.

En été, la température atteint les 36-37°

Equipement du gros œuvreDe l’air frais pour les tunnels de base

Représentation en 3 D des conduites d’amenée et d’évacuation d’air dans la centrale

de ventilation de Faido

Esquisse de l’ouvrage de ventilation du portail de la galerie d’accès de Faido

En exploitation normale, le tunnel de base du Saint-Gothard n’est pas activement ventilé. En cas d’incendie dans le tunnel, une ventilation d’exploitation aspire la fumée et souffle de l’air frais. Elle crée également les conditions d’air optimales pendant les travaux d’entretien.

C et 35° C environ en hiver. Au sein du

tunnel, le climat est, entre autres, in-

fluencé par la température de la roche,

du train lors de son entrée, de l’eau de

montagne et par la déperdition de cha-

leur des installations techniques. Dans les

zones d’accès, l’humidité relative peut

atteindre plus de 70%. Dans le sens de

la marche, elle diminue plus la chaleur

augmente et s’élève encore de 20 à

40% à hauteur des portails de sortie.

Air frais

Air vicié

27Etanche à l’eau d’infiltration La voûte du tunnel est continûment

exposée à une accumulation d’eau d’in-

filtration. Le long d’une membrane

d’étanchéité spéciale, cette eau coule

vers le pied de voûte dans la conduite de

drainage de la coque, qui mène tous les

100 mètres dans la conduite de drainage

principale à travers un puits de contrôle

sous le tablier.

Conduite d’évacuation séparée pour l’eau de tunnelSi, en cas d’avarie au sein du tunnel de

base du Saint-Gothard, il devait y avoir

des eaux usées dans la zone de la voie,

celles-ci sont collectées tous les 100 m à

travers un puits et déversées dans des

conduites d’évacuation séparées. Pour

cette raison, on parle d’un «système

séparatif». Les eaux usées sont dirigées

dans un bassin d’interception hors du

tunnel pour être analysées. Selon leur

composition, elles sont préparées et in-

troduites dans les cours d’eau naturels.

Ceneri: évacuation commune des eaux d’infiltration et des eaux uséesContrairement au tunnel de base du

Saint-Gothard, dans le tunnel de base du

Ceneri, les eaux d’infiltration et les eaux

usées ne sont pas évacuées séparément.

En raison des quantités nettement moins

importantes d’eau d’infiltration un

«système mixte» de drainage convient

le mieux.

Equipement du gros œuvreGestion propre de l’eau

Station de traitement des eaux à Erstfeld

Consolidation de l’excavation

Enrobé drainant

Conduite de drainage principale Ø 600 mm

Drainage de la coque

Collecteur d’eau usée Ø 250 mm

Membrane d’étanchéité

Radier de béton coulé sur place

Voûte du tunnel(revêtement intérieur)

Système d’évacuation d’eau au sein du tunnel de base du Saint-Gothard

De grandes quantités d’eau s’accumulent dans les tubes du tunnel. Au tunnel de base du Saint-Gothard, les eaux d’infiltration et les eaux usées sont évacuées hors du tunnel dans des conduites séparées. Le tunnel de base du Ceneri dispose, en revanche, d’un système mixte.

28 La technique ferroviaire se décline en

installations fixes telles que les voies,

les aiguillages, la ligne de contact, l’ali-

mentation en courant, les liaisons radio

et téléphoniques ainsi que la technique

signalétique pour les trains qui traversent

le tunnel à une vitesse maximale de

250 km/h.

Installations provisoires et places d’installationPour leur montage, on a également be-

soin de vastes installations provisoires et

de prestations temporaires, en plus des

installations servant à l’exploitation. Les

places d’installation à proximité des por-

tails constituent la base logistique pour

le montage de la technique ferroviaire.

Mais l’usine de béton sur rail pour le

montage de la voie de roulement, la

ventilation et climatisation du chantier

ainsi que l’alimentation en courant de

chantier en font également partie.

Technique à la pointe du progrèsLes projets et exécutions de nos installa-

tions de technique ferroviaire sont à la

pointe de la technologie. Ce faisant, les

longues périodes de planification et de

réalisation constituent un défi, car au

moment de la mise en service, tous les

composants doivent être conformes à

l’état le plus récent de la technique.

Contrôles approfondisLa technique ferroviaire forme un sys-

tème technique complexe. Lors de la

planification, il nous faut déjà veiller mal-

gré tout à une construction simplifiée au

maximum et avec le moins de points de

jonction possible. Longtemps avant la

phase de montage, de vastes contrôles

en usine, des tests de matériaux, des

expériences en laboratoires ou des

contrôles d’échantillons ont eu lieu pour

Equipement de technique ferroviaireVoie, électricité et radio

Système de tensionautomatique

de fil de contact

Conducteur de retour

Elément porteur de caténaire

Câble haute tension

Balise

Tableau d’affichagesignal principal

Voie de roulement

Feeder de ligne

Câble radio de tunnel

Gabarit d’espace libre OCF IV (y compris pantographes S3)

Eclairage de secoursau sein du tunnel

Main courante

Câble basse tension

Câble de données

Conducteur de retour

Profil du tunnel avec installations de technique ferroviaire

L’exploitation ferroviaire des tunnels de base du Saint-Gothard et Ceneri est uniquement possible grâce à la technique ferroviaire. Celle-ci intègre les voies ferrées dans le réseau ferroviaire existant.

29les différents secteurs de la technique

ferroviaire. Eu égard à la mise en service,

la sécurité de la planification s’en trouve

renforcée. Une étroite coordination avec

les autorités et les personnes concernées

est nécessaire, et doit être planifiée long-

temps à l’avance.

Un montage bien orchestréAvant le montage, les départements de

technique ferroviaire doivent s’accorder

étroitement, mais également les entre-

prises des domaines gros œuvre et équi-

pement du gros œuvre. Les montages de

la technique ferroviaire se font en partie

en même temps que l’achèvement et

l’équipement du gros œuvre. La coordi-

nation doit être précise, les besoins en

espace et en temps ainsi que la logis-

tique du matériel doivent être orchestrés

jusque dans les plus infimes détails.

Visualisation des installations de technique ferroviaire et des installations temporaires

Entreprise générale

Au Saint-Gothard, une entreprise générale a été chargée du montage de la technique ferroviaire. S’élevant à CHF 1,7 milliard, ce contrat d’entreprise est non seulement le plus important d’AlpTransit Gotthard SA mais également un des plus gros contrats au monde du domaine de la technique ferroviaire. Pendant la phase de montage principale, près de 700 personnes, parmi elles de nombreux spécialistes, ont participé aux travaux de montage.

Installations de technique ferroviaire du tunnel de base du Saint-Gothard

Tube à voieunique

Câble

Rameau decommunication

Les installations desécurité etd’automatisation

Installations électriqueset télécommunication

Installations ducourant de traction

Radio

Voie de roulement

30 y L’accès est à la fois limité pour le mon-

tage et l’entretien des installations de

technique ferroviaire. Seuls les deux

portails font figure d’accès adéquat.

Les longs trajets d’acheminement re-

quièrent une logistique performante.

y Au sein du tunnel, l’espace est très res-

treint. Il y est impossible de faire demi-

tour avec un véhicule sur pneus. Pour

cette raison, le montage de la tech-

nique ferroviaire se fait principalement

sur rail.

y Les conditions climatiques sont ex-

trêmes et représentent un défi, à la

fois pour l’homme et les installations

techniques. Ces installations sont mon-

tées dans des armoires spéciales

qu’abritent les rameaux de communi-

cation afin de les protéger des tempé-

ratures élevées ainsi que de la forte

humidité ambiante. La phase de

construction nécessite l’utilisation de

la ventilation et du refroidissement.

y Les vitesses de circulation élevées des

trains ainsi que les exigences en ma-

tière de sécurité au travail augmentent

le degré de difficulté du montage de la

technique ferroviaire.

Etapes du montageLe montage de la technique ferroviaire

a lieu dans le même ordre pour chaque

tronçon de tunnel. Dans un premier

temps, on monte les installations provi-

soires et câbles, puis la voie de roulement

fixe. Celle-ci assure la logistique du trans-

port sur rail pour les autres corps de

métier. Le montage des supports de caté-

naire et l’équipement des rameaux de

communication sont effectués dans un

second temps. Puis suit l’équipement de

l’éclairage d’urgence, main courante et

fils de contact dans les tubes du tunnel.

En dernier lieu, on procède à l’intercon-

Equipement de technique ferroviaireMontage par étapes

2011/2012 2013/2014 2014

2010/2011

Tubes Est et Ouest Erstfeld−Sedrun

Tubes Est et Ouest Sedrun−Faido

Tube Est Bodio

Tube Ouest Bodio

Phases et directions de montage des installations de technique ferroviaire

Le montage de l’équipement de technique ferroviaire n’est pas une tâche aisée pour les spécialistes. Celui-ci requiert des travaux sophistiqués. De plus, les conditions générales sont très complexes.

Pose des rails pour la voie de roulement fixe

31

nexion des valeurs individuelles et des

systèmes techniques puis, finalement, à

la mise en service.

Montage par étapesAu tunnel du Saint-Gothard, l’équipe-

ment des installations de technique fer-

roviaire commence par le sud, dans le

tube Ouest de Bodio. Puis il se poursuit

au nord. Les distances de transport

peuvent atteindre jusqu’à 40 km selon la

progression des travaux. Pour finir, le

tube Est de Bodio sera équipé à partir du

sud de nouveau.

Trajet expérimentalLe tube Est du tronçon de Bodio du tun-

nel de base du Saint-Gothard sera le pre-

mier à être entièrement équipé avec tous

les composants de technique ferroviaire.

Des tests de l’ensemble de la technique

ferroviaire auront lieu en 2014 sur cette

étape d’environ 15 km de longueur, et

ce dans des conditions les plus proches

possibles de la réalité. Le trajet expéri-

mental pourra être testé à des vitesses

de jusqu’à 230 km/h. Des potentiels

d’amélioration pourront ainsi être déter-

minés pour le montage et les risques

regardant la mise en service minimisés.

Complexité de la logistique des matériauxIl est indispensable que la logistique des

matériaux soit efficiente, afin que les

bons composants de technique ferro-

viaire soient à disposition au moment et

à l’endroit requis au sein du tunnel pour

leur montage. De nombreux éléments

sont fabriqués sur mesure. Ces derniers

doivent être commandés à temps, pro-

duits dans la qualité souhaitée, contrôlés

et finalement livrés. Ces composants

sont ensuite stockés temporairement sur

les places d’installation, confectionnés

en fonction des besoins quotidiens et

transportés dans le tunnel. Pour le mon-

tage, de grandes quantités de matériel

doivent être livrées en temps voulu.

Montage du câble rayonnant au sein du tunnel de base du Saint-Gothard

Tunnel de base du Saint-Gothardy 2860 supports de caténairey 250 stations de transformationy 6000 km de câblesy 930 balises

Tunnel de base du Ceneriy 900 supports de caténairey 85 stations de transformationy 2055 km de câblesy 200 balises

32 La voie de roulement fixe a deux avan-

tages par rapport à la voie ballastée: sa

faible hauteur et sa plus grande stabilité.

La charge d’entretien s’en trouve réduite

et le confort de conduite amélioré.

Composants de la voie de roulement fixeLa voie de roulement se compose d’un

petit nombre de pièces qui sont cepen-

dant montées en grandes quantités.

Pour les deux tunnels de base, il faut

compter environ:

y 400 km de rail

y 480 000 blocs de traverses en béton

pour la voie de roulement fixe

y 90 000 blocs en béton pour

la voie ballastée

y 170 000 m3 de béton

Montage de la voie à l’aide de l’usine de béton sur railAprès le bétonnage des traverses, la

géométrie des voies de la voie de roule-

ment fixe ne pourra plus être corrigée.

Pour cette raison, le montage doit satis-

faire à des exigences élevées. Il se fait

par tronçons de 2 km de longueur.

Après la livraison de tous les matériaux

tels que les traverses et les rails au sein

du tunnel, la voie doit être orientée de

manière très exacte et mesurée à l’aide

d’un véhicule pour la mensuration des

voies. Ce n’est qu’alors que les traverses

seront bétonnées. Pour ce faire, l’entre-

preneur a développé une usine à béton

sur rail pour le tunnel de base du Saint-

Equipement de technique ferroviaireVoie haute vitesse

Rails

Plaque de béton

Traverses (y compris fixation du rail)

Anzahl Wagen: 21 Wagen, Gewicht: ca.1000 t, Länge: ca. 500 m

Das erste Schienenpaar der 120m langen Langschienen wird abgezogen, auf dem Tunnelboden verlegt und mit Spurhaltern untereinander verbunden. Damit wird eine provisorische Rampe als Übergang zwischen dem bereits fertig gestell-ten Teil der festen Fahrbahn und dem nächsten Einbauabschnitt geschaffen. Durch diese Rampe besteht nun im Weiteren die Möglichkeit die folgenden Langschienenpaare abzuziehen, auszulegen und miteinander zu verschweissen.

Nach dem Auslegen der Schienen über eine Länge von mehr als 2‘000 m werden die Schwellenblöcke angefahren. Die Schwellenblöcke kommen auf Spezialwagen «just in time» in den Tunnel direkt zur Einbaustelle. Die Blöcke sind so gepackt, dass diese zur Verlegung nicht umgepackt werden müssen und nach Entfernen der Transportverpackung abgelegt werden können.

Auf den Spezialwaggons sind Schienen fest montiert über welchen sich ein Portalkran über die komplette Zuglänge längs bewegen kann. Der Portalkran nimmt eine Schwellenreihe (60Stk) mit einem Hub auf und transportiert diese bis zum 1. Wagen. Dieser Wagen ist ein Flachwagen mit spezieller Durchführöffnung im Boden, durch welche die Schwellenblöcke auf dem Boden zwischen den Schienen Block an Block abge-legt werden können..

Nachdem alle Schwellen ausgelegt sind erfolgt das Ausrichten der Schwellenblöcke für den Einbau. Die Block an Block liegenden Schwellenblöcke werden auseinander gezogen, ausgerichtet, um 90° gedreht und auf der Horizontalschubplatte abgelegt. Daran anschliessend erfolgt die Montage des Stützsystems und das Einrichten des Gleisrostes.

Les rails de 120 mètres seront retirés, montés sur le sol du tunnel et reliés entre eux à l’aide de bras de retenue. Après avoir disposé les rails sur plus de 2000 m, les traverses sur béton sont transportées

«just in time»sur des véhicules spéciaux dans le tunnel jusqu’à l’emplacement de leur montage. Les blocs sont préparés de manière à ce qu’ils ne doivent plus être réemballés pour leur pose et qu’ils

Montage de la voie

Composants de la voie de roulement fixe

Contrairement aux tronçons à ciel ouvert, une voie de roulement fixe est montée dans les tunnels de base du Saint-Gothard et du Ceneri. La plus haute précision est requise pour que les trains puissent rouler à des vitesses de jusqu’à 250 km/h.

33Gothard. La fabrication du béton se fait

sur place, dans le tunnel, ce qui améliore

la qualité de béton grâce à l’absence de

trajets d’acheminement entre le lieu de

production et de mise en œuvre du bé-

ton. Le tablier fini forme la base permet-

tant le montage sur rail des autres instal-

lations de technique ferroviaire.

Moteur d’aiguillage novateurEn raison de l’exiguïté de l’espace à dis-

position dans les tubes à voie unique, les

aiguillages sont équipés d’un moteur

nouveau en Suisse. Un moteur hydrau-

lique remplace, en effet, la transmission

mécanique par tringles.

Tronçons à ciel ouvertUne voie ballastée traditionnelle avec

des traverses en béton sera réalisée sur

le tronçon à ciel ouvert au nord et au

sud des deux tunnels de base. Pour

prolonger leur durée de vie, les traverses

en béton seront dotées d’une semelle

élastique.

Anzahl Wagen: 21 Wagen, Gewicht: ca.1000 t, Länge: ca. 500 m

Das erste Schienenpaar der 120m langen Langschienen wird abgezogen, auf dem Tunnelboden verlegt und mit Spurhaltern untereinander verbunden. Damit wird eine provisorische Rampe als Übergang zwischen dem bereits fertig gestell-ten Teil der festen Fahrbahn und dem nächsten Einbauabschnitt geschaffen. Durch diese Rampe besteht nun im Weiteren die Möglichkeit die folgenden Langschienenpaare abzuziehen, auszulegen und miteinander zu verschweissen.

Nach dem Auslegen der Schienen über eine Länge von mehr als 2‘000 m werden die Schwellenblöcke angefahren. Die Schwellenblöcke kommen auf Spezialwagen «just in time» in den Tunnel direkt zur Einbaustelle. Die Blöcke sind so gepackt, dass diese zur Verlegung nicht umgepackt werden müssen und nach Entfernen der Transportverpackung abgelegt werden können.

Auf den Spezialwaggons sind Schienen fest montiert über welchen sich ein Portalkran über die komplette Zuglänge längs bewegen kann. Der Portalkran nimmt eine Schwellenreihe (60Stk) mit einem Hub auf und transportiert diese bis zum 1. Wagen. Dieser Wagen ist ein Flachwagen mit spezieller Durchführöffnung im Boden, durch welche die Schwellenblöcke auf dem Boden zwischen den Schienen Block an Block abge-legt werden können..

Nachdem alle Schwellen ausgelegt sind erfolgt das Ausrichten der Schwellenblöcke für den Einbau. Die Block an Block liegenden Schwellenblöcke werden auseinander gezogen, ausgerichtet, um 90° gedreht und auf der Horizontalschubplatte abgelegt. Daran anschliessend erfolgt die Montage des Stützsystems und das Einrichten des Gleisrostes.

puissent être déposés une fois le conditionnement de transport en-levé. A l’aide d’une grue de portail, une série de traverses (60) sont soulevées, transportées et déposées sur le sol entre les rails. Une fois

les traverses déposées, elles sont orientées pour leur montage. Le montage du système de soutien ainsi que l’équipement de la grille de voie seront réalisés dans un second temps.

Usine de béton sur rail et train suiveur pour le bétonnage des voies

Halle de Biasca avec échantillon de voie installé Voie ballastée du tronçon à ciel ouvert Biasca

34 Les installations comme les systèmes

de commande, de communication et de

surveillance ainsi que celles pour l’éclai-

rage, la ventilation, les installations du

bâtiment et le drainage posent des

exigences élevées en matière d’alimenta-

tion électrique. Celle-ci doit également

fonctionner en cas de conditions ex-

trêmes telles que de l’air à forte teneur

en poussière et des températures

élevées.

L’électricité des réseaux publicsEn tant que réseau normal, l’alimenta-

tion en courant 50 Hz se fait via les ré-

seaux publics d’alimentation. Il existe

cinq points d’injection pour le tunnel

de base du Saint-Gothard: à Erstfeld,

Amsteg, Sedrun, Faido et Bodio, tandis

que le tunnel de base du Ceneri n’en a

qu’un à Vigana et un à Vezia. De plus,

deux générateurs diesel sont installés à

chacun de ces endroits pour l’alimenta-

tion d’urgence d’un réseau de remplace-

ment. En cas de panne du réseau

normal, ce réseau de remplacement se

charge automatiquement de l’alimenta-

tion en courant.

Technique de sécurité et de commandeToutes les installations sont affichées,

surveillées et pilotées à travers la tech-

nique de commande. En cas de dysfonc-

tionnement de l’alimentation en cou-

rant, celui est identifié par des dispositifs

de protection et les parties de l’installa-

Equipement de technique ferroviaire Energie pour les installations

Portail Nord Erstfeld

Galerie d’accès Amsteg

Station multifonctionnelle Sedrun

Station multifonctionnelle Faido

Portail SudBodio

Réseau de distribution 15 kV Réseau de distribution 16 kV Réseau de distribution 16 kV

Principaux points d’injection à partir des réseaux d’alimentation publics

Toutes les installations techniques au sein des tunnels de base et le long du tronçon à ciel ouvert ont besoin d’électricité. L’alimentation de 50 Hz nécessaire doit être extrêmement fiable et continûment disponible.

Sous-station existante Faido

35

tion touchées sont désactivées. Au sein

du tunnel de base du Saint-Gothard,

3200 km de câbles sont nécessaires à

l’alimentation en courant et 2600 km à

la transmission des données. La fiabilité

des câbles est la condition sine qua non

pour la disponibilité de l’alimentation en

courant 50 Hz. Afin d’éviter les dom-

mages mécaniques, les câbles sont posés

dans des batteries de tubes au sein des

banquettes latérales du tunnel. Les

câbles ayant différents paliers de tension

et différentes fonctions sont disposés

dans des endroits séparés.

Eclairage dans le tunnel et les rameaux de communicationL’éclairage dans les tunnels de base n’est

pas allumé pendant la phase d’exploita-

tion. Les plus de 9500 luminaires du tun-

nel de base du Saint-Gothard servent

d’éclairage d’urgence pour les passagers

des trains devant emprunter les voies

d’évacuation. Ils sont également utilisés

pour les travaux d’entretien.

Données Basse tension 400 V, 50 Hz Moyenne tension 16 kV, 50 Hzet 6 kV, 50 Hz

Tirage des câbles sur le tronçon Bodio Ouest

Main courante et éclairage de secours au sein

du tunnel

Câbles dans des batteries de tubes au sein des banquettes latérales du tunnel

36 Alimentation en courant de tractionL’approvisionnement en courant de trac-

tion se fait à travers des sous-stations

qui s’alimentent à travers le réseau de

courant haute tension des CFF. Cinq

sous-stations ont été construites ou élar-

gies pour approvisionner les tunnels de

base. Celles-ci transforment la tension

maximale de 132 000 volts en tension de

15 000 volts, nécessaire aux locomotives.

Dans le cas où une sous-station devait

avoir une défaillance, les autres sous-sta-

tions seraient en mesure de fournir suffi-

samment de courant pour garantir le

trajet. L’approvisionnement en courant

de traction des tubes Est et Ouest se fait

indépendamment. Les installations de

commande et de protection sont égale-

ment mises en place séparément.

Caténaires pour les trains rapides et lourdsLes caténaires approvisionnent les trains

en courant. Pour être en mesure d’ali-

menter simultanément les trains à

grande vitesse et les lourds trains de

marchandises, la caténaire doit pouvoir

assumer une charge électrique de 2400

ampères dans chaque tube du tunnel.

L’approvisionnement ininterrompu des

Equipement de technique ferroviaireCourant de traction et caténaire

Sous-station aménagée

Nouvelle sous-station

Sous-station existante

Centrale d’Amsteg

Galerie d’accès

Tunnel de base du Saint-Gothard et ses raccordements

Lignes ferroviaires existantes

Faido

Lavorgo

Erstfeld

Amsteg

BodioPollegio

Biasca

SedrunGöschenen

Wassen

Giornico

Piotta

Montage de l’installation de courant de traction

Points d’injection de l’alimentation en courant de traction au tunnel

de base du Saint-Gothard

Les trains à haute vitesse et les trains de marchandises roulent sur la nouvelle ligne du Saint-Gothard. Les longs tunnels, les courts intervalles entre les trains et la disponibilité requise élevée font de l’approvisionnement en courant de traction un vrai défi.

37locomotives, et ce également lors de

vitesses élevées, s’avère importante.

Ligne de contact à tendeur Une ligne de contact est utilisée pour les

tunnels de base du Saint-Gothard et du

Ceneri. Elle se compose de fils en cuivre

en alliage à base d’argent et est suspen-

due à un câble porteur en bronze avec

des tiges de suspension longues de

90 cm maximum. Les câbles porteurs

sont fixés au support de la voûte du tun-

nel tous les 48 m. Des appareils tendeurs

ont été mis en place tous les 1300 m

pour le réglage précis de l’ensemble de

la caténaire. Pour cette raison, on dé-

signe cette construction également sous

le terme de caténaire régularisée. Un fee-

der de ligne sous tension régulière a été

mis en place parallèlement à la caténaire.

Celui-ci contribue à garantir l’alimenta-

tion élevée en courant. Les dimensions

de la caténaire ont été prévues de ma-

nière à pouvoir supporter la défection

d’une sous-station.

Mise à terreLe courant de traction est transporté de

la sous-station via la caténaire et les pan-

tographes à la locomotive. De là, il arrive

des roues aux rails, puis est redirigé des

rails et des fils de conducteur de retour à

la sous-station. La prise de terre-rail ga-

rantit l’absence de tensions dangereuses

dans l’environnement immédiat de la

ligne ferroviaire. Ainsi, les personnes ne

sont exposées à aucun choc électrique

dangereux.

Galerie d’accès

Tunnel de base du Ceneri et ses raccordements

Lignes ferroviaires existantes

Lugano

Bellinzone

Giubiasco

Rivera

Camorino

Sigirino

Vezia

Vigana

Locarno

Luino

Melide

Sous-station aménagée

Nouvelle sous-station

Sous-station existante

Câble radio de tunnel

Conducteur de retour

Elément porteurde caténaire

Feeder de ligne

Gabarit d’espace libre y comprisprofil depantographe

Dispositif detension de

la caténaire

Tirage du fil de contact

Détail des installations de la caténaire

Points d’injection de l’alimentation en courant de traction au tunnel

de base du Ceneri

38

Câble rayonnant radio

Téléphone de secours dansun rameau de communication

Installations électriqueset télécommunication

Le conducteur de locomotive reçoit les informations via radio sur le tableau d’affichage de la cabine

Communication mobilevia le réseau fixe

Système de gestion du tunnel basé sur un réseau fixeLe réseau fixe des Télécoms constitue la

base du système de gestion qui télécom-

mande et télésurveille l’ensemble des

dispositifs spécifiques aux tunnels, tels

que la ventilation, le drainage, les portes,

les portails et l’éclairage. D’autres sys-

tèmes y sont connectés, tels que, par

exemple, les systèmes d’assistance pour

le personnel d’exploitation en cas de

maîtrise d’événement ou de la planifica-

tion de travaux d’entretien. La gestion

globale de cette technique de com-

mande du tunnel basée sur réseau fixe

est regroupée au centre d’exploitation

ferroviaire (Centro d’esercizio di Pollegio

[CEP]).

Téléphoner via le réseau fixeLes liaisons téléphoniques entre les tun-

nels de base et les bâtiments extérieurs

reposent également sur le réseau des

données. Pour cette communication in-

terne, on utilisera la technologie Voice

over IP. Des appareils téléphoniques cor-

respondants ont été installés dans le

bâtiment de la technique ferroviaire, les

téléphones de secours situés dans l’es-

pace des portails du tunnel et dans les

rameaux de communication.

Le réseau radioOutre la communication basée sur le

réseau fixe, un réseau radio couvrant

l’ensemble du territoire a été mis à dis-

position pour la communication mobile.

Celui-ci est nécessaire à l’exploitation

des tunnels ainsi qu’en cas d’événement.

Le réseau radio sera accessible aux

groupes suivants:

y le conducteur de locomotive reçoit

des informations d’état au poste de

commande à travers un système radio

numérique spécifique aux voies ferrées

(GSM-R);

y les forces d’intervention telles que la

police, les sapeurs-pompiers utilisent

leur propre réseau radio POLYCOM

pour les interventions dans les tunnels;

y les passagers ont accès aux services

des fournisseurs publics de réseaux

mobiles à travers les réseaux numé-

riques publics (GSM-P/UMTS) et

peuvent ainsi téléphoner dans le train.

Equipement de technique ferroviaireTéléphoner sans parasites

Visualisation du centre d’exploitation Centro d’esercizio di Pollegio (CEP)

Grâce à un réseau radio et téléphonique fiable, il est possible d’utiliser votre portable pour téléphoner au sein des tunnels de base du Saint-Gothard et du Ceneri. Ce réseau sert également à transmettre d’importantes quantités de données pour le transport.

39

Câble rayonnant radio

Téléphone de secours dansun rameau de communication

Installations électriqueset télécommunication

Le conducteur de locomotive reçoit les informations via radio sur le tableau d’affichage de la cabine

Communication mobilevia le réseau fixe

Câble rayonnant radioComme système rayonnant pour la ra-

dio, on utilise les antennes ainsi que les

câbles rayonnant au sein du tunnel: le

câble rayonnant fonctionne comme un

tuyau d’arrosage: son bouclier est

équipé de «trous» à travers lesquels

les ondes radio peuvent entrer et sortir.

Des stations de tête sont installées à

hauteur des portails. Celles-ci forment

l’interface entre la couverture radio-tun-

nel et les services de radiocommunica-

tion (GSM-R, POLYCOM; GSM-P, UMTS).

Les téléphones de secours installés dans les

rameaux de communication sont connectés

au réseau des données

Antenne GSM-R pour la transmission

d’informations d’état au conducteur de

locomotive

La communication entre les tunnels de base

et les bâtiments extérieurs se fait à travers le

réseau de données

Les tunnels de base disposent d’un réseau fixe

de télécommunication ainsi que d’un système

radio

40 Les installations de sécurité garantissent

une commande et surveillance sans faille

de la circulation ferroviaire. Ces dernières

doivent satisfaire à des exigences de

sécurité et de disponibilité très élevées:

y Postes d’aiguillage: Les postes d’ai-

guillage électroniques de dernière

génération commandent et surveillent

les éléments de voie tels que les ai-

guilles ou les dispositifs de signalisa-

tion de non-occupation d’une voie

ferrée (comptage d’essieux). De plus,

ils veillent à la sécurité de la route. Au

tunnel de base du Saint-Gothard, on

utilise quatre postes d’aiguillage élec-

troniques avec les installations exté-

rieures correspondantes: il y en a à

chaque fois pour l’espace Rynächt,

Bodio/Pollegio, pour le tube Est et le

tube Ouest. Le tunnel de base du Ce-

neri disposera d’un poste d’aiguillage

électrique.

y Bloc radio central: Le bloc radio cen-

tral, également désigné sous le terme

Radio Block Center (RBC), est la partie

centrale de la signalisation en cabine.

L’autorisation de circuler et les don-

nées du parcours seront transmises

directement du RBC aux trains, via

GSM-R. Les tunnels de base du Saint-

Gothard et du Ceneri auront chacun

leur bloc radio central.

y Technique de contrôle/commande ferroviaire: Celle-ci constitue le niveau

de commande proprement dit et per-

met au chef circulation de commander

et surveiller l’exploitation. La technique

de contrôle/commande ferroviaire

se compose du système de régulation

ILTIS utilisé sur tout le réseau par les

CFF et du système TAG spécifique au

tunnel de base du Saint-Gothard.

Equipement de technique ferroviaireInstallations pour une exploitation sûre

Balise

Radio block center (RBC) et poste d’aiguillage

Système radio GSM-R

Lors du passage, les balisestransmettent la position exactedu train à l’équipement ETCS.

Le conducteur de locomotiveslit les signaux sur les écransde son poste de commande.

L’équipement ETCS du traincommunique par liaison radiola position du train ainsi qued’autres données concernantle train au RBC.

Le radio block center (RBC)retransmet au train les signauxet autres données concernantle trajet.

Fonction du système de sécurité des trains ETCS

Les installations de sécurité permettent de commander et surveiller les mouvements des trains sur les nouveaux tronçons et dans les tunnels de base. Celles-ci permettent de garantir la sécurité de l’exploitation ferroviaire.

41

Exploitation ferroviaire automatiséeLes installations de sécurité sont com-

mandées à partir de la centre d’exploi-

tation CEP à Pollegio. Au sein des tun-

nels, les systèmes décentralisés – tels

que le système de contrôle de libération

de voie et l’adressage du système d’ai-

guil-lage – sont reliés entre eux par un

réseau de données. L’exploitation ferro-

viaire est entièrement automatisée. En

principe, les chefs circulations n’ont pas

besoin d’intervenir.

Signalisation électronique en cabine Les nouveaux trajets au Saint-Gothard et

au Ceneri sont équipés de systèmes élec-

troniques de signalisation en cabine

ETCS Level (European Train Control Sys-

tem). Le conducteur de locomotive reçoit

toutes les informations via radio sur le

tableau d’affichage de la cabine. ETCS

permet de signaler les vitesses supé-

rieures à 160 km/h. Ce système accroît la

sécurité et permet d’augmenter la capa-

cité à travers des intervalles plus courts

entre les trains. L’absence de signaux vi-

suels permet de simplifier l’infrastructure

le long du trajet. Le système de signalisa-

tion est conforme à la norme euro-

péenne et garantit ainsi l’interopérabilité

ainsi que l’accès facilité au réseau.

Simulateur de conduite d’engin moteur au laboratoire du Gothard

Collaborateur de l’équipe de tests au laboratoire du Saint-Gothard Zurich

Intervalles entre les trains

Les nouvelles lignes du Saint-Gothard et du Ceneri sont construits de manière à ce que les trains puissent circuler à 3 minutes d’in-tervalle. Ces intervalles extrêmement rapprochés pour les trains de marchandise sont garantis par les installations de sécurité:

Tunnel de base Tunnel de basedu Saint-Gothard du CeneriPaires de balises 930 Paires de balises 200Comptage d’essieux 370 Comptage d’essieux 150 (redondant) (redondant)

42 La mise en service des deux grands

ouvrages, tunnels de base du Saint-Go-

thard et du Ceneri, est très complexe et

divisée en plusieurs étapes. Les contrôles

partiels ont pour fonction de tester

chaque composant et installation quant

à sa fonctionnalité. Il faut garantir égale-

ment l’interaction avec la technique de

commande du tunnel ainsi que l’intégra-

tion dans le système global. Cela aura

partiellement lieu pendant la phase de

montage.

Les phases de testLa mise en service proprement dite sur

tout le tronçon du tunnel commencera

une fois le montage terminé et le

contrôle partiel de tous les composants

et installations effectué avec succès.

y Exploitation de test: En tant que

constructeur, AlpTransit Gotthard SA

prouve la fonctionnalité et le respect

des exigences de sécurité. Pendant

l’exploitation de test qui s’étend sur

plusieurs mois, l’interaction de l’en-

semble des composants du tunnel est

testée sous toutes ses coutures.

y Exploitation de fonctionnement: L’exploitation de fonctionnement

consécutive est placée sous la respon-

sabilité principale des CFF, future entité

exploitante des tunnels de base. L’Of-

fice fédéral des transports ne donnera

l’autorisation d’exploitation pour ex-

ploitation commerciale que lorsqu’il

aura été prouvé que l’exploitation as-

surant le trafic des trains voyageurs et

de marchandises, la mise en œuvre des

effectifs et la maîtrise d’événements

fonctionnent sans faille.

Mise en serviceTester, contrôler et former

Gros œuvreEquipement du gros œuvreEquipement de techniqueferroviaire

Construction Mise en service Exploitation

Exploitation de test Exploitation de fonctionnementExploitation commercialeselon l’horaire décembre 2016

Responsabilité principale ATG Responsabilité principale CFF

OFT (Office fédéral des transports)

octobre 2015

Contrôle ❙ Systèmes techniques ❙ Processus d’exploitation ❙ Intégration du système global

❙ Exploitation d’essai Bodio

Décision d’autorisationpour l’exploitation d’essai

Décision d’autorisationpour exploitation de test

Autorisation d’exploitation pourexploitation de fonctionnement

Autorisation d’exploitationpour exploitation commerciale

Entraînement des processusd’exploitation ❙ Exploitation normale ❙ Exploitation de maintenance ❙ Exploitation en perturbation ❙ Intervention/exercice ❙ Courses d’homologation avec trains commerciaux

❙ Travaux de finition et décomptes

Mise en service

juin 2016

1

1 2

2 2 2 3 4

3 4

Trajet expérimental Bodio Ouest

Mise en service du tunnel de base du Saint-Gothard

Avant que les trains puissent traverser le plus long tunnel du monde, il faut contrôler les installations sous toutes leurs coutures, réaliser des courses d’essai et former le personnel. Les CFF n’obtiendront les autorisations d’ex-ploitation que lorsque tout fonctionnera parfaitement.

43Les collaborateurs du centre d’exploita-

tion ferroviaire (Centro d’esercizio di Pol-

legio [CEP]) règlementent, surveillent et

gèrent tout le trafic ferroviaire de l’axe

du Saint-Gothard entre Arth-Goldau et la

frontière italienne. Le centre comprend

également la commande de l’ensemble

des systèmes techniques des deux

tunnels de base. Le CEP abrite aussi les

points de contact pour la coordination de

l’équipe d’entretien au sein des deux

tunnels de base. En cas d’événement, la

direction des forces d’intervention y

prend ses quartiers.

Exploitation normale et en cas d’événementL’exploitation normale signifie que toute

la technique des systèmes de régulation

fonctionne régulièrement. Il n’existe pas

de dérangement entraînant des retards

de trains. En cas d’événement pouvant

mettre en danger les personnes dans

le tunnel, l’opérateur du CEP – ou le

système lui-même – peut commuter le

système sur exploitation en cas d’événe-

ment.

Exploitation ferroviaireContrôles et commande

Centrale de commandeet task force

Bureaux

Technique

Modèle du centre d’exploitation Centro d’esercizio di Pollegio Section du modèle du centre d’exploitation Centro d’esercizio

di Pollegio

Grâce à la modernité de l’équipement technique, les exploitations ferroviaire et du tunnel sont en grande partie automatisées. Les collaborateurs du centre de contrôle sont responsables du contrôle et de la commande de ce système.

44

Air frais

Air vicié

Arrêt d’urgenceau sein du tunnel

Tube decirculation

Galerie parallèle / tube d’évacuation

StationmultifonctionnelleSedrun

Station multifonctionnelleFaido

Diagonale d’échange

Station d’arrêt d’urgence

Station d’arrêt d’urgence

Saut-de-mouton

Station d’arrêt d’urgence

Station d’arrêt d’urgence

Portail Erstfeld

Portail de Bodio

Le concept de sécuritéDéjà lors de la conception des tunnels de

base, un haut standard de sécurité a été

choisi. Le système de tunnels est consti-

tué de deux tubes unidirectionnels à voie

unique. Pour cette raison, en cas d’évé-

nement, le tube opposé constitue un

espace protégé. Tous les 325 mètres, des

rameaux de communication relient les

deux tubes du tunnel. En cas d’événe-

ment, ces derniers servent de voie de

fuite vers l’autre tube. En raison de la

longueur exceptionnelle de 57 km, des

mesures de sécurité additionnelles ont

été prises pour le tunnel de base du

Saint-Gothard. Une station d’arrêt d’ur-

gence a été aménagée dans chacun des

tubes du tunnel au premier et au deu-

xième tiers du tunnel, à savoir à Faido et

Sedrun. La station d’arrêt d’urgence

fonctionne comme suit:

y en cas d’événement, par exemple un

incendie à bord d’un train ou une

panne au sein du tunnel de base du

Saint-Gothard, le train cherchera tou-

jours à sortir du tunnel. Si cela s’avère

impossible, le conducteur de la loco-

motive arrêtera le train dans la station

d’arrêt d’urgence. Le système de régu-

lation peut également ordonner l’arrêt.

Les passagers quittent le train. Sur une

Exploitation ferroviairePriorité à la sécurité et au sauvetage

Stations d’arrêt d’urgence au sein du tunnel de base du Saint-Gothard

Aux tunnels de base du Saint-Gothard et du Ceneri, la sécurité des personnes est en tout temps prioritaire. Dans la mesure du possible, les événements sont à éviter ou leur incidence est à limiter à une influence minime sur les hommes, le matériel et l’infrastructure. Pour cette raison, un concept de sécurité moderne a été mis en œuvre dans les deux tunnels.

45

longueur de 450 m, les trottoirs éclai-

rés affichent une largeur de 2 m. Les

mains courantes aident également à

s’orienter.

y En empruntant une des six galeries de

raccordement, les passagers se rendent

dans une galerie parallèle, restant

exempte de fumée car sous surpres-

sion.

y A travers un système de galerie, ceux-

ci atteignent le tube opposé, qui a été

bloqué entre-temps, par le biais d’un

saut-de-mouton. Des panneaux aident

à l’orientation.

y Dans le tube opposé, un train d’éva-

cuation attend les passagers afin de les

porter hors du tunnel.

Aération en cas d’arrêt d’urgenceDes ventilateurs alimentent la station

d’arrêt d’urgence en air frais. Avant

même que le train entre dans la station,

les portes de secours sont ouvertes par

télécommande et de l’air frais est insuf-

flé dans la station d’urgence. Des gaz de

fumée chauds sont aspirés à travers les

bouches d’air au-dessus de la station

d’urgence et évacués vers l’extérieur.

L’air est également de bonne qualité

dans le tube opposé où les passagers at-

tendent le train d’évacuation, car la sur-

pression empêche la pénétration des gaz

de fumée.

Le concept de sauvetageSi l’arrêt immédiat d’un train s’avère né-

cessaire et que le conducteur de la loco-

motive n’est plus en mesure de conduire

le train jusqu’à la station d’arrêt d’ur-

ICEBord Restaurant

Station d’arrêt d’urgence Ouest

Diagonales d’échange Diagonales d’échange

Station d’arrêt d’urgence Est

Train d’extinction et de sauvetage

Train d’évacuation

Concept de voies de fuite et de sauvetage

Tunnel de base du Ceneri dépourvu de station d’arrêt d’urgence

En raison de la longueur réduite du tunnel de base du Ceneri, au-cune station d’urgence n’y a été construite. Il en va de même pour les autres tunnels ferroviaires de longueur comparable. A l’échelle internationale, les stations d’arrêt d’urgence ne sont prévues que pour des tunnels dont la longueur dépasse 20 km. Dans ce cas, une éventuelle évacuation se fait par autosauvetage le long des rameaux de communication conduisant dans le tube opposé.

gence, les rameaux de communication

serviront de voie de fuite vers l’autre

tube aux passagers. Dans ce cas, on ap-

pliquera le principe de l’autosauvetage.

A l’aide des panneaux de signalisation,

des mains courantes et de l’éclairage

d’urgence et sous la direction du person-

nel de train formé, les passagers peuvent

se rendre vers le prochain rameau de

communication en empruntant la ban-

quette d’un mètre de largeur. Les portes

des rameaux de communication s’ou-

vrent aisément à la main. Une fois arrivés

dans l’espace protégé du tube opposé,

les voyageurs attendent que le train

d’évacuation vienne les chercher. Les

puits et galeries d’accès nécessaires à

l’ingénierie de construction ne font pas

partie du système de sauvetage, car le

sauvetage sur rail est nettement plus

rapide et plus sûr.

46 Un train d’extinction et de sauvetage est

stationné à hauteur de chaque portail du

tunnel. Il est utilisé par les sapeurs-pom-

piers des CFF qui seront éventuellement

aidés par les forces d’intervention régio-

nales et cantonales. Selon l’événement,

il peut être fait appel à d’autres forces

spéciales.

Chaque minute compteDans le tunnel de base du Saint-Go-

thard, les trajets vers un lieu d’événe-

ment peuvent être longs. Malgré cela,

les premières forces de secours seront

sur place dans le tunnel au plus tard

45 minutes après le déclenchement de

l’alarme. Après au plus tard 90 minutes,

les voyageurs dont le train a été évacué,

doivent être sortis du tunnel.

Train d’extinction et de sauvetageLes trains d’extinction et de sauvetage

des CFF sont dotés d’un moteur diesel et

se composent d’un wagon d’extinction,

d’un véhicule de sauvetage et d’un véhi-

cule contenant le matériel nécessaire.

Le wagon d’extinction est équipé

d’un réservoir contenant 50 000 litres

d’eau ainsi que d’un réservoir avec

1800 litres d’émulsifiant.

Exploitation ferroviaireIntervention et sauvetage

Wagon d’extinctionChariot support Wagon de sauvetage 1 Wagon de sauvetage 2

Intérieur du wagon de sauvetage

Train d’extinction et de sauvetage des CFF

Train d’extinction et de sauvetage (TES) dans le tunnel de base du Saint-Gothard

En cas d’événement dans le tunnel, des trains d’extinction et de sauvetage interviennent. Ils apportent les premiers secours, accueillent les passagers, luttent contre le feu et remorquent les trains.

47Il est prévu d’entreprendre les travaux

d’entretien pendant les périodes de tra-

fic moins denses, telles que les nuits du

dimanche au lundi. La fermeture d’un

tube complet permet à l’équipe d’entre-

tien de travailler en toute sécurité, sans

que cela n’affecte le trafic ferroviaire.

Effectuer plusieurs travaux simultanémentPour les travaux d’entretien ordinaires,

les trains pénètrent par le nord et le sud

dans les tubes du tunnel. Les matériaux,

appareils et machines nécessaires aux

travaux sont transportés sur différents

wagons et déchargés à l’endroit appro-

prié au sein du tunnel. Des spécialistes

de différents services spécialisés tra-

vaillent simultanément dans le tronçon

d’entretien. Dans le tunnel de base du

Saint-Gothard, la longueur des tubes à

entretenir et les différents postes d’inter-

vention représentent un défi supplémen-

taire pour la logistique.

Dépannage à court termeIl est souvent impossible d’attendre

jusqu’à la prochaine phase d’entretien

ordinaire pour les réparations. De ce fait,

des intervalles «joker» seront déterminés

en fonction des horaires de circulation

pour les dépannages. Ceux-ci permettent

de fermer un tube du tunnel de base

du Saint-Gothard pendant un laps de

quatre heures entre les diagonales

d’échange. Les équipes de sondage

peuvent ainsi établir un diagnostic sur

place et préparer les réparations.

Exploitation ferroviaireTravaux d’entretien et de réparation

Un portail mobile sépare les flux d’amenée et d’évacuation d’air afin de garantir

une alimentation en air frais suffisante pendant les travaux d’entretien

Véhicule de diagnostic des CFF

Les nouveaux tunnels doivent également être entretenus. Pendant deux nuits par semaine, un tube du tunnel restera à tour de rôle complètement fermé. Les travaux d’entretien et de réparation pourront ainsi être effectués.

EditeurAlpTransit Gotthard SAZentralstrasse 56003 LucerneTéléphone 041 226 06 06

Rédaction/RéalisationService des médias Saint-GothardCommunication AlpTransit Gotthard SA, Lucerne

TraductionTatiana Piazza-Bernheim, Rovio

Crédits photosEvoq/Zürich, photo de couverture /photomontageService photos CFF, pages 6, 7, 34, 39, 43 en bas, 46© Le Parlement suisse, page 10Keystone, pages 3, 18Gruner AG, Ingénieurs et planificateurs (Bâle), page 9Projet remblayage du lac d’Uri, page 23IG GBT Sud, page 26Transtec Gotthard TTG, pages 29, 36Siemens Suisse SA, page 38Thales Rail Signalling Solutions AG, page 41Elkuch Bator, page 25Bruno Fioretti Marquez Architekten, page 47

ImpressionEngelberger Druck AG, Stans

Tirage4/2012, 15 000 ex.

© AlpTransit Gotthard AG, 2012www.alptransit.ch