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Des joints de soudure au millimètre à Rotterdam

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Des joints de soudure au millimètre à Rotterdam
Par la rédaction, le 10 janvier 2020
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Hollandia Infra BV a fait appel à la division Produits Ouvrés de Dillinger pour concevoir un nouveau procédé de préparation des joints de soudure, dans le cadre de la construction du pont métallique situé au niveau du tunnel Thomassen, dans le port de Rotterdam (Pays-Bas).

Avec la construction du pont du tunnel Thomassen, Hollandia BV est associée à l’un des plus grands projets d’infrastructure du port de Rotterdam. L’entreprise fait partie du groupement de cinq entreprises de BTP auquel a été confiée la réalisation de la ligne ferroviaire Theemsweg (Theemswegtracé).

Le transfert du trafic ferroviaire sur le nouveau tracé vise à optimiser le transport de marchandises, en constante augmentation, entre la zone ouest du port et la ligne ferroviaire de la Betuwe qui dessert l’Allemagne. Jusqu’à présent, les trains empruntaient le pont Caland au niveau de Rozenburg.

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Ce pont levant ferroviaire et routier est ouvert aujourd’hui à intervalles réguliers pour permettre au trafic maritime d’accéder au port de Brittanniëhaven. Bientôt, les trains circuleront sur la nouvelle ligne qui intègre deux ponts. L’un d’entre eux, à deux voies, le pont du tunnel Thomassen, surplombe le tunnel routier éponyme.

La construction de ce pont en arc en acier n’a pas été sans mal. "La question était de savoir comment acheminer ce pont grand format sur le site d’assemblage directement à côté du tunnel, puis, de là, vers son site d’installation final", explique Guus Olierook, gestionnaire de projet. Sans compter que l’assemblage devait s’effectuer dans une zone industrielle extrêmement dense.

Hollandia a donc opté pour la préfabrication en divisant le pont en cinq sections, acheminées sur site puis associées sur place. En mai 2020, le pont complet sera mis en place à son emplacement définitif lors d’une seule et ultime opération de transport au moyen de chariots à plateforme modulaire automoteurs.

Le dimensionnement des cinq sections devait tenir compte de la taille des ateliers de mise en peinture de Hollandia : aucun des composants ne devait dépasser 60 m de long. Hollandia Infra a donc conçu trois des cinq sections sous la forme d’un assemblage entre une section de tablier et une section d’arc. L’élément de l’arc a d’abord été fabriqué, sous lequel l’élément du tablier a été construit. Pour le soudage des composants, quatre grues mobiles étaient chargées de positionner la section d’arc sur l’élément du tablier.

Une fois construite et mise en peinture, la section était acheminée vers le site d’assemblage. Hollandia a d’abord construit l’extrémité occidentale du pont puis fabriqué les trois sections assemblées (tablier et arc).

L’extrémité orientale du pont a marqué la fin du processus de production. En parallèle, Hollandia a également fabriqué les 22 suspentes du pont du tunnel Thomassen. Celui-ci affiche une longueur totale de 269 m, y compris les deux avant-ponts d’entrée et de sortie, de 52 et 56 m.

La hauteur totale de l’ouvrage, qui additionne les 23 m de l’arc et la membrure principale, dépasse 28 m. Arc compris, le pont de 14 m de large atteint une portée de 157 m. Les contraintes auxquelles est soumise la structure acier, conçue pour une charge maximale de 12 750 t, sont donc énormes. 4 200 t de tôles fortes ont été mises en œuvre, auxquelles s’ajoutent 3 550 t pour la dalle béton, 4 250 t pour le ballast et les rails ainsi qu’une charge variable maximale de 850 t pour les trains.

La structure acier doit par conséquent faire preuve d’une grande résistance et d’une grande rigidité pour supporter ce poids et limiter les vibrations. Quatre membrures en croix faisant office de raidisseurs ont donc été soudées entre les flancs de la poutre principale d’une hauteur de 5,5 m et d’une largeur de 1,6 m. Elles transmettent les forces verticales directement dans le béton par l’intermédiaire de la membrure.

Les 4 200 t de tôles d’acier S355 dans ses nuances S355J2+N, S355K2+N et S355NL ont été fournies par Dillinger. Pour la première fois, la division Produits Ouvrés de la société a assuré la livraison de 2 500 t de pièces oxycoupées et chanfreinées directement départ usine. Et une technologie de préparation des joints de soudure innovante a été spécialement mise en oeuvre pour ce projet.

Il s’agissait d’usiner sur machine un bord délardé très plat associé à un chanfrein tulipe pour des tôles de très forte épaisseur et de très grande longueur. Habituellement, les contours des tôles de membrure sont oxycoupés avec la préparation des joints nécessaire. Outre les opérations supplémentaires de manutention et de contrôle induits, de petites dérives dimensionnelles sont inévitables à chaque fois.

Les tolérances peuvent se situer entre trois et 5 mm en fonction de l’épaisseur et de la longueur des pièces. Or, les spécifications édictées par les autorités du port de Rotterdam imposent une tolérance maximale de ± 1 mm. En plus de l’accès direct aux tôles brutes du laminoir, la division Produits Ouvrés de Dillinger propose les deux procédés "tout en un" avec, à la clé, l’absence de transports intermédiaires.

L’automatisation croissante de la technique de soudage impose de plus en plus un prétraitement intégré et très spécifique au projet des pièces et des joints de soudure. C’est pourquoi l’entreprise a développé un procédé adapté et investi dans une nouvelle technologie de machine.

L’installation de Dillingen est conçue pour des cycles rapides : une tôle peut être usinée simultanément sur ses quatre bords, façonnée différemment et dans les dimensions requises, sans opération de rotation supplémentaire.

Ainsi, dans la phase de production des 20 sections de la membrure principale d’une longueur d’environ 27 m pour une longueur totale de poutre de 2 x 269 m, Hollandia a été en mesure de mettre en place directement toutes les pièces – entièrement usinées par un seul fournisseur au moyen d’une seule machine, coupées au millimètre près dans la longueur et la largeur requises.

En l’espace de neuf mois, Hollandia a ainsi pu produire tous les éléments du pont du tunnel Thomassen et les acheminer sur le site d’assemblage. À l’issue d’une ultime levée – la partie centrale du pont, début décembre 2019 –, les suspensions seront installées d’ici le début de l’année 2020. Le transport et la mise en place finale de la structure acier complète interviendront comme prévus en mai.







 

L'assemblage des différentes sections sur le site d'assemblage immédiatement adjacent au site final. Crédit photo : Hollandia Infra
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