Transport et immersion des caissons2019-03-17T15:19:58+00:00

La conception

Le remorquage et la pose d’un caisson

Remorquage d’un caisson

Définir les conditions du transport d’une structure hors norme De forme trapézoïdale, mesurant jusqu’à 28 mètres de coté pour 27 mètres de haut et d’un poids de 10 000 tonnes, le caisson n’est ni un navire ni un objet hydrodynamique. Par sa forme, sa dimension et son poids, par sa nature donc, il est un défi pour le remorquage entre le site de fabrication, Marseille, et celui d’immersion, Monaco. Et si en premier lieu le caisson n’est pas un élément aisément tractable dans l’eau, il ne répond de surcroit à aucune norme en matière de remorquage. Le premier acheminement opéré en juillet 2018 constituait donc un événement totalement inédit. 18 mois de préparation auront été nécessaires pour mener à bien cette opération afin de définir et valider le choix des méthodes et les moyens à mettre en œuvre.

Le premier caisson à sa sortie du port de Marseille. Photo : Bouygues TP

Pour réaliser le premier transfert et pouvoir par la suite enchaîner, dès la fin de l’été 2018, le transport des 17 autres pièces, il a fallu travailler à partir de la nomenclature existante en matière de remorquage d’objets imposants.

C’est ainsi qu’un long travail de qualification a débuté fin 2016 pour établir les conditions du remorquage d’un caisson. Le consensus obtenu entre les entreprises parties prenantes du projet de construction, les sociétés en charge de la mission, les autorités publiques et les assureurs, a permis de définir le mode opératoire et le cadre normatif qui tient compte :

de la sécurité du transport pour les hommes,

de la sécurité du transport pour le matériel,

de la sécurité du transport pour chaque caisson,

de la sécurité pour les autres navires qui pourraient croiser la route du
convoi vers Monaco.

Une fois établies, les conditions du remorquage ont été validées d’un point de vue administratif et assuranciel.

C’est à partir de là qu’il a été possible de dimensionner les moyens du remorquage en établissant les éléments suivants :

Le nombre de remorqueurs,

La puissance du remorqueur,

La configuration du remorquage,

Le gréement de la remorque,

Les conditions de courants et les critères météorologiques permettant
la navigation.

Le remorquage d’un caisson entre Marseille et Monaco

Avant son départ, le caisson est équipé pour son transfert. Des obturateurs ferment les chambres Jarlan d’amortissement de la houle et des vagues. Il s’agit d’énormes volets de 900 kilos qui se posent sur les ouvertures du caisson. Le caisson est ainsi protégé contre les entrées d’eaux qui pourraient intervenir pendant le remorquage. Des tests d’étanchéité sont réalisés avant le départ.

Les obturateurs (ici en noir) seront retirés ultérieurement. Photo : Palais de Monaco

Le travail normatif a permis de conclure que le remorquage se ferait au moyen d’un seul remorqueur d’une puissance de 89 tonnes (la capacité des remorqueurs généralement observée dans les ports étant de 40 à 50 tonnes). Le navire choisi est le VB Fos. Il vient du Mexique et appartient à la société Boluda, un spécialiste mondialement connu pour ce type d’opération. Le VB Fos est un des rares dans sa catégorie à être mobilisable toute une année, soit le temps que prend le transfert des 18 caissons entre Marseille et Monaco. Le remorquage se fait au moyen d’un câble métallique de 57 millimètres de diamètre. Il peut s’étendre sur 800 mètres ce qui est la distance maximale qui peut séparer le remorqueur du caisson.

Photo © Eiffage Infrastructures

Le câble est déroulé depuis le VB Fos à partir d’un treuil, pour être accroché au caisson au moyen de platines scellées sur le caisson et d’une patte d’oie. 

Le système d’accrochage est doublé sur la face opposée du caisson pour des raisons de sécurité. En cas de problème sur les points de fixations initiaux, le remorqueur peut utiliser cette solution de secours.

À Marseille, une journée de travail est nécessaire pour poser l’ensemble du gréement entre le remorqueur  et le caisson. La navigation entre Marseille et Monaco dure ensuite trois jours, à la vitesse de 1.5 noeud. à son arrivée à Monaco, le caisson est posé immédiatement, dans la journée.

Ce timing très précis favorise l’exécution rapide de l’ensemble des opérations, et limite les risques liés à l’évolution des conditions climatiques. 

La distance entre le remorqueur et le caisson peut atteindre 800 mètres. Photo © Bouygues TP

La qualité de la météo, pour l’ensemble de la manoeuvre, est donc primordiale afin d’assurer le succès de chaque traversée et l’installation de chaque caisson sur sa position finale.

Les équipes en charge de cette phase (transport et pose) travaillent en étroite collaboration avec Météo-France, et disposent d’un abonnement spécifique pour établir leur routing. 

Il est extrêmement précis et identique à celui proposé aux skippers pour les grandes courses au large.

Les conditions météo doivent être parfaites pendant la traversée. Photo © Bouygues TP

Sur tout le tracé de la navigation entre Marseille et Monaco, 7 points d’abri ont été définis pour faire face à des changements de temps soudains ou des phénomènes climatiques extrêmement localisés. Si les conditions météorologiques idoines ne sont pas au rendez-vous, la traversée est annulée. En plus des bonnes fenêtres météo, ll faut s’assurer d’une voie de transfert dégagée tout au long du trajet. C’est la préfecture maritime qui définit les points de passages du VB Fos pour chaque traversée par arrêté. Elle crée une bulle d’un mille nautique autour du transport dans laquelle nul ne peut pénétrer. Comme pour tout remorquage, qui dans ce cas se déroule de jour comme de nuit, des balisages et des signaux spécifiques indiquent la présence du convoi maritime. Celui-ci se déplace à la vitesse de 1.5 noeud. Cette vitesse basse a pour objet de limiter les efforts générés par la résistance à la pénétration dans l’eau du caisson, mais permet surtout de contrôler parfaitement l’inertie du caisson et la vitesse générée par l’élan transmis par le remorqueur.

La vitesse de déplacement maximale est de 1,5 nœud. Photo © Direction de la communication de la Principauté de Monaco

Pose d’un caisson

Avant de pouvoir poser un caisson, il a d’abord fallu préparer la surface du remblai sous-marin construit au moyen de 1,5 million de tonnes de granulat (voir dossier n°3 : De la carrière à la mer, l’élaboration du remblai d’assise), sur lequel va venir s’ériger la ceinture de caissons.

Dans un premier temps, ce remblai a été vibro-compacté, ce qui a eu pour effet de créer des bosses et creux d’une amplitude d’un mètre environ.

La ceinture de caissons délimitera le futur littoral de la Principauté. Photo © Bouygues TP

Deux phases se sont ensuite enchaînées, l’écrétage et le nivellement. 

L’écrétage consiste à aplanir grossièrement la surface de la colline, à -20 mètres de profondeur. Une benne à câbles déplace le granulat du sommet des bosses vers les creux. à la fin de l’opération, les écarts sur la surface sont inférieurs à 20 cm. 

Le niveleur peut alors entrer en action et araser avec précision.

Il s’agit d’une structure métallique de 54 tonnes et de 30 mètres par 15 mètres, posée sur le remblai, et équipée d’une grande lame horizontale de 15 mètres de large. Un granulat fin, de taille 20/40 mm, est déposé devant cette lame, qui vient ensuite «scalper» la surface en la rendant parfaitement lisse. La tolérance obtenue est de moins de 5 cm.

Pour ce travail, 4 plongeurs contrôlent la bonne avancée de la lame et le fonctionnement du niveleur. 6 jours sont nécessaires pour niveler la zone d’assise d’un caisson.

Le niveleur. Photo © Eiffage
La mise en place du niveleur à Monaco. Photo © Eiffage

Une fois la surface d’accueil préparée, le caisson peut être posé. 

La manoeuvre d’approche vers l’emplacement désigné se fait désormais avec 2 navires multicats placés à l’avant et à l’arrière du caisson.

Ces navires ont des hélices azimutales qui pivotent à 360°. Ils sont donc extrêmement manoeuvrants et offrent une gestion manuelle de la position du caisson permettant à la fois la stabilité mais aussi la manœuvrabilité de celui-ci. Ceci est déterminant pour ajuster sa position au centimètre près. 

12 septembre 2018 : mise en place du premier caisson. Photo © SAM L’Anse du Portier

C’est ainsi que le caisson est amené sur sa zone de pose, pratiquement sur son emplacement  définitif.

à ce stade, le caisson subit un premier ballastage pour le rapprocher à moins d’un mètre au-dessus du remblai. 

L’installation finale est gérée par 6 treuils hydrauliques placés sur le caisson. 

Six personnes sont embarquées pour déployer 6 câbles en araignée tout autour du trapèze à immerger, qui viennent s’amarrer sur le caisson adjacent déjà posé. 

Le caisson est équipé de moyens de monitoring topographique. Tel le binôme pilote/copilote dans un rallye automobile, le responsable topographique lit ses instruments et  donne, en temps réel, la position du caisson au chef de manoeuvre qui le déplace en gérant la tension des câbles.

Une fois le caisson au-dessus de sa position finale, il est ballasté. Photo © SAM L’Anse du Portier

Une fois le caisson définitivement stabilisé, en équilibre 50 cm au dessus de sa position finale, on le ballaste complètement pour le faire descendre sur le remblai. En cas d’écart entre la position cible et la position réelle, le ballastage étant liquide, il suffit de déballaster le caisson pour le remettre en flottaison et reprendre l’opération.

Quand la pose est validée, l’eau est remplacée par du sable de granulométrie 0/20 pour rendre le caisson encore plus stable. Il s’agit de la phase de ballastage solide. Pour limiter le risque de turbidité, l’eau est pompée au fur et à mesure du ballastage solide en respectant des temps de décantation pour rejeter de l’eau claire en mer. Après cette opération, le poids final du caisson est de l’ordre de
24 000 tonnes.

Le poids final du caisson est de 24 000 tonnes. Photo © SAM L’Anse du Portier