Tunnel Eurasie (Tunnel autoroutier sous le détroit d'Istanbul)

Premier tunnel autoroutier du Bosphore, reliant l'Europe à l'Asie : difficultés techniques résolues grâce à l'innovation et la collaboration internationale.

Emplacement

Istanbul, Turquie

Client

Yapi Merkezi et SK E&C Joint Venture

Statut

Complété en 2016

Un tunnel pour relier deux continents

Seule ville à cheval sur deux continents, la ville d'Istanbul a été fondée vers 660 avant l'ère chrétienne. Antique et moderne, elle est une des villes les plus peuplées au monde, avec plus de 15 millions d'habitants. Le premier tunnel autoroutier à traverser le Bosphore, en Turquie, sera une importante voie de communication entre les parties européenne et asiatique d'Istanbul, réduisant le temps de déplacement de 100 minutes à 15 minutes. Il fait partie intégrante d'un projet d'autoroute d’une longueur de 9 milles (14,6 km).

Des conditions complexes invitent à l’innovation et la collaboration

Une autoroute à quatre voies, sur deux étages, passera dans un tunnel de 3,3 milles (5,4 km) de longueur. Le tunnel sous-marin, dont le diamètre est de 45 pieds (13,7 m), se compose d'une portion creusée par forage de plus de 2 milles (3,4 km) de long, et de deux autres parties de 0,6 mille (1 km) chacune, construites selon la nouvelle méthode autrichienne (NATM) de creusage de tunnels. À une profondeur de 330 pieds (100 m) sous la surface de l'eau, dans le sable et le gravier, le revêtement de tunnel en anneaux de voussoirs (posé en un seul passage) doit pouvoir résister à une pression d'eau de 11 bars et à de fortes secousses sismiques. Les travaux comportent également le creusage dans de la roche de mauvaise qualité des deux côtés, européen et asiatique, de la traversée, ainsi que des conditions mixtes au front de taille, sous le Bosphore. La conception des anneaux de revêtement de tunnel, des joints d'étanchéité et des assemblages boulonnés a demandé une attention particulière.

Les imposants défis techniques qu'ont eu à relever les concepteurs et les constructeurs se sont conjugués aux difficultés, et aussi aux avantages, inhérents à la coexistence d'équipes de conception et de construction multinationales. La coordination de la conception et de la construction a été accomplie grâce au soutien de personnel de Turquie, de Corée, de Grande-Bretagne, d'Autriche et des États-Unis. Les plans de construction étaient bilingues, en turc et en anglais, et la conception devait se conformer aux normes turques, européennes et américaines.

Longueur du Tunnel

5.4 km

Voies

diamètre de Tunnel sous-marin

13.7 m

sous la surface de l'eau

100 m

Pression d'eau

11 bars

réduction du temps de déplacement

85%

Une approche combinée

Nous avons employé plusieurs méthodes de construction de tunnel, dont la tranchée couverte, l'excavation séquentielle et le forage au tunnelier, afin d'optimiser les coûts et le temps de construction. La combinaison de divers types de tunnels a permis de tirer le meilleur parti de chacune des méthodes, en plus d'excaver simultanément sur plusieurs fronts. La partie forée compte pour environ 75 pour cent de la longueur totale du tunnel. Nous avons conçu une autoroute à étages, dans un unique tunnel, pour plusieurs raisons : réduire les coûts de construction et d'entretien, avoir une plus grande fiabilité et améliorer la sécurité incendie et la sécurité des personnes.

Deux joints parasismiques novateurs, conçus par Seibu Polymer et NCC du Japon, ont été incorporés au revêtement du tunnel pour lui conférer une certaine flexibilité et la capacité de vaciller en cas de séisme. Nous avons déterminé ces mouvements potentiels grâce à une rigoureuse analyse sismique des conditions locales et de la configuration de l'ouvrage. Les joints parasismiques ont été installés à l'aide de la foreuse de tunnel, approximativement aux premiers tiers de chaque côté du tunnel, à l'endroit des contacts entre les dépôts sous-marins meubles et le socle rocheux. Un tunnelier Herenknecht, à bouclier mixte et pression de boue, a servi à forer le tunnel sous le Bosphore, sans grande difficulté. L'excavation séquentielle (NATM) a été utilisée pour les deux portions de tunnel de 0,6 mille (1 km), ainsi que la méthode de forage et sautage pour les rameaux de communication. Les approches ont été construites par tranchée recouverte.

Les travaux de conception étaient programmés et réalisés en mode « just in time », en fonction des besoins de la construction.

Couper et couvrir le tunnel pour Eurasia Tunnel

Des services d’ingénierie complets

Notre équipe a livré ce qui suit:

Planification, plans conceptuels, documents de conception préliminaire et de conception détaillée (plans et devis, études de conception) des éléments qui suivent :

tracé du tunnel et de l'autoroute
configuration et tracé du tunnel
systèmes mécaniques et électriques pour la ventilation, la signalisation routière, la protection incendie et la sécurité des personnes
conception des structures des tunnels, des excavations en caverne, du soutènement et du revêtement de tunnel en anneaux de voussoirs
voies permanentes de raccordement et voies permanentes étagées, du côté européen
conception du soutènement pour les excavations durant la construction des voies de raccordement, des deux côtés de la section forée au tunnelier.

Grande ouverture

La construction des tunnels s'est déroulée avec succès, sans interruption ni incident majeur.

Livré dans le cadre d’un partenariat public-privé (conception-construction), le tunnel a ouvert avant l’échéancier initial, le 20 décembre 2016.

Le projet a remporté le prix du Projet de tunnel de l'année 2015, décerné par l'International Tunnelling Association (ITA) et a été nommé le meilleur projet mondial de l’année dans la catégorie pont/tunnel par ENR en 2016.