Puits de la station de pompage des eaux usées Nord-Jeddah, Jeddha, Arabie saoudite

Dans le cadre d'un groupement d'ingénieurs, Gruner Stucky Ltd a été mandatée pour la conception ainsi que la planification d'une station de pompage des eaux usées à Djeddah. La société Abuljadayel Co. For Contracting and Maintenance a été chargée de l'exécution de la nouvelle station de pompage des eaux usées située au nord de Djeddah, en Arabie saoudite. Dans le cadre de ce projet, trois puits furent construits, atteignant chacun une profondeur finale d'environ 80 mètres. Deux de ces puits seront utilisés en tant que puits de pompage, tandis que le troisième sert de centre de surveillance équipé de technologies de pointe. Ces ouvrages figurent parmi les puits les plus profonds au monde et établissent de nouvelles références en matière d'ingénierie, nécessitant des approches innovantes et un savoir-faire de haut niveau.

Les défis de ce projet sont variés et exigeants : une profondeur finale de 80 mètres et un diamètre de 40 mètres chacun dépassent les limites atteintes jusqu’à présent. Parallèlement, un sol difficile marqué par un niveau élevé de la nappe phréatique, nécessite une attention particulière et une expertise confirmée. Gruner Stucky Ltd a mené des études détaillées ainsi que des travaux de planification, et a été responsable de l'élaboration des plans de construction. L'accent a été mis sur le développement d’un design optimal répondant aux exigences exceptionnelles de ce projet.

Pour les couches de sol plus tendres et superficielles, des bennes hydrauliques ont été utilisées. Pour les roches plus dures, l'excavation a été exécutée par fraise.

Les principaux aspects de la planification et de l’optimisation incluent :

• La modélisation numérique de la structure porteuse et des propriétés du sol pour une analyse précise du terrain.
• L'évaluation de différentes variantes de conception et le développement du design final et optimal.
• La conception et la planification de l'équipement hydromécanique pour garantir la fonctionnalité de l'installation.
• L'élaboration des plans d'exécution pour la mise en œuvre.

Les puits ont été réalisés avec comme soutènement une paroi moulée de 1,2 mètre de largeur et de 95 mètres de profondeur, dont la stabilité est assurée par une dalle de fondation, plusieurs dalles intermédiaires ainsi que plusieurs anneaux de renfort. Lors du dimensionnement, différents états d’excavation, des analyses d’écoulement et des études structurelles des parois moulées ainsi que des structures internes ont été pris en compte.

Modèle EF d’un puits et analyse des forces agissant sur la structure.

Pour l’analyse, un modèle EF (modèle par Éléments Finis) à double symétrie a été utilisé. Ce modèle intègre non seulement toutes les caractéristiques structurelles des puits, mais également douze couches de sol différentes. Il a permis une analyse couplée des écoulements et des déformations, garantissant ainsi la sécurité et la fonctionnalité de la construction. La réalisation a suivi une méthode semi-top-down, incluant les étapes suivantes dans cet ordre :

1. Excavation et bétonnage des parois moulées (panneaux primaires et secondaires) à partir du niveau du terrain naturel.
2. Excavation progressive et mise en place des éléments permanents de soutien, de haut en bas.
3. Réalisation de la dalle de fondation.
4. Construction des structures internes.

Outre les exigences de planification, de nombreux défis conceptuels ont également été rencontrés lors de l’exécution des travaux. L’un des plus importants était le montage et la mise en place des cages d’armature pour les parois moulées. Une attention particulière était nécessaire lors du positionnement des cages pour garantir leur stabilité. Un dispositif de levage spécial a été utilisé pour assurer leur positionnement vertical en toute sécurité. Les cages étaient d’abord placées horizontalement sur un appareil de levage, puis lentement mises en position verticale. L’installation des joints des parois moulées, mesurant 76 mètres de longueur, représentait également un défi exigeant une précision extrême.

Überblick über die Gesamtsituation der drei Pumpschächte

Aperçu de la situation globale des trois puits de pompage

Un autre aspect central était la gestion des matériaux. L’utilisation et le retrait des équipements de construction lourds, ainsi que l’excavation et le transport des matériaux, devaient être planifiés avec précision et suivis de manière continue. Ces processus étaient essentiels pour garantir le bon déroulement du projet.

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