Exploration du rôle d'Arup dans le nouveau système de métro suburbain de Londres

Lorsque Crossrail, désormais connu sous le nom de ligne Elizabeth, est entré en service en mai 2022, il a représenté l'aboutissement de plus de trois décennies d'efforts, de collaboration et de ténacité. Des millions de passagers profitent chaque année du nouveau système, qui relie les zones situées à l'ouest et à l'est de la capitale, augmentant de 10 % la capacité du réseau ferroviaire londonien très fréquenté, avec un service rapide et régulier.

L'Arup a joué un rôle clé dès le début, en travaillant en coentreprise avec nos partenaires sur l'infrastructure, le creusement des tunnels, la géotechnique, la conception technique des gares, l'ingénierie incendie, l'acoustique et bien d'autres éléments.

Tout projet ferroviaire s'étalant sur plusieurs décennies nécessite une vision convaincante et l'Arup s'est fait le champion des projets de transport public, tels que Crossrail, dès les premiers jours. À la fin des années 1980, le gouvernement britannique nous a demandé d'évaluer les options de transport pour l'est de Londres. Présenté en 1989, notre avis recommandait d'investir davantage dans l'infrastructure ferroviaire pour résoudre les problèmes de capacité et de connectivité de la ville.

La ligne Elizabeth offre de nombreux enseignements précieux pour d'autres grands projets de métro dans le monde, qu'il s'agisse des choix de conception, des techniques de creusement des tunnels ou des opportunités environnementales, économiques et sociales. Le projet nous conforte également dans notre conviction que le rail est un facteur de transformation pour les communautés, les villes et les nations, en reliant les populations à de nouvelles opportunités de travail, d'éducation et de loisirs.

Les arguments en faveur du rail

Au cours de son développement, le projet a stimulé pendant des années l'économie de zones telles que Thamesmead, Woolwich et Abbey Wood, et en offrant un accès radicalement plus rapide à la ville, il l'a reliée. Des milliers de nouveaux logements ont également été construits à moins d'un kilomètre des stations de la ligne Elizabeth, tandis que la population augmente et que les possibilités d'emploi se multiplient à moins de 500 mètres des stations de la ligne Elizabeth dans certains des quartiers les plus défavorisés de la ville.

Construction de tunnels et prouesses techniques

Nous avons réuni une équipe de 200 ingénieurs et spécialistes pour entreprendre une analyse approfondie des tassements et une évaluation des dommages, afin d'évaluer l'impact des mouvements du sol sous la section centrale du tunnel. Cela a impliqué l'évaluation et l'atténuation de plus de 4 000 bâtiments, chemins de fer, services publics majeurs et autres infrastructures adjacentes au tracé, afin de déterminer comment ils réagiraient au creusement du tunnel et de la station.

Arup-Atkins a ensuite conçu les 42 km de tunnels forés de 7,1 m de diamètre extérieur qui passeront sous le centre de Londres. Notre équipe a dû faire naviguer les tunnels dans le monde souterrain congestionné de Londres, en les faisant passer entre les fondations des bâtiments, les tunnels du métro londonien et une multitude d'autres structures et services publics.

À Tottenham Court Road, l'équipe a dû faire passer les tunnels au-dessus de la ligne Northern et sous les escaliers roulants de la station de métro de Londres, avec seulement 700 mm entre les tunnels de la ligne Elizabeth et de la ligne Northern.

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Gestion du bruit et des vibrations

Un nouveau système ferroviaire souterrain pourrait avoir de graves conséquences acoustiques pour les bâtiments adjacents ou situés au-dessus de son tracé.

Nous avons utilisé des modèles de prédiction pour identifier les bâtiments susceptibles d'être affectés par le passage des trains de 200 mètres de long. À partir de ces données, l'équipe a optimisé la conception des voies à l'intérieur des tunnels afin de réduire la quantité de vibrations transmises au sol et, partant, de minimiser l'impact du bruit transmis par la voie ferrée.

Sous deux parties très sensibles du tracé - Barbican Concert Hall et Soho, où se trouvent plusieurs des meilleurs studios d'enregistrement du Royaume-Uni - la solution a consisté à faire flotter l'ensemble de la structure de la voie sur des ressorts.

Les ingénieurs structurels d'Arup ont conçu ce système spécial de dalles de voie flottantes, afin de fournir un niveau élevé de réduction des vibrations sans compromettre la sécurité de l'exploitation du chemin de fer.

Gares et aménagements en surface

Nous avons travaillé sur la conception technique de six des dix nouvelles gares centrales de la ligne Elizabeth, et nous avons contribué à façonner le développement en surface pour des partenaires promoteurs commerciaux.

Une gare nouvelle ou développée offre des possibilités considérables de répondre aux besoins locaux. Qu'il s'agisse de développer de nouveaux logements et bureaux isolés acoustiquement au-dessus de la gare à Soho ou d'améliorer l'expérience des passagers à la gare de Tottenham Court Road, nous avons adopté une approche flexible, créative et pragmatique de la conception des gares et du développement ferroviaire sur site.

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Se préparer pour le premier jour

Une fois la construction achevée, une nouvelle ligne ferroviaire doit se préparer à l'exploitation quotidienne. Il s'agit d'une tâche complexe et détaillée, qui implique des formations, la planification de scénarios et des essais auxquels participent les employés et le public. Nous avons développé notre propre méthodologie pour cette phase de "préparation opérationnelle et de transition" (ORAT) et l'avons utilisée avec succès lors du lancement de nombreux projets majeurs d'infrastructure et de transport. Découvrez comment nous avons contribué au lancement de la ligne Elizabeth.

Découvrez comment notre service ORAT a contribué au grand jour de Crossrail.

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