Levez la tête!

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La surélévation du barrage du Vieux-Emosson est un élément essentiel du projet Nant-de-Drance. Le groupement de construction doit réaliser 70000 m3 de béton en deux ans.

Grâce au jumelage des lacs d’Emosson et du Vieux-Emosson, l’usine de pompage-turbinage de Nant-de-Drance sera, à terme, l’une des plus puissantes d’Europe. Avec ses 900 MW, elle produira environ 2,5 milliards de kWh par année. Sa mise en service sera progressive dès 2018.

Nous vivons actuellement la phase centrale de la réalisation. Les travaux préparatoires et la reconstruction des tunnels d’accès sont terminés, alors que les chantiers de la caverne, des galeries d’amenée, de chaudronnerie ainsi que la surélévation du barrage du Vieux- Emosson battent leur plein. Le montage de certaines machines a même commencé.

Les travaux de construction ont débuté en septembre 2008. La surélévation du barrage du Vieux-Emosson, sur laquelle nous nous concentrons ici, n’était pas prévue dans le projet initial. C’est en 2011 qu’une modification de concession a été accordée afin de permettre une augmentation de puissance pour une centrale de 900 MW et c’est pour augmenter la capacité de stockage du lac que le barrage doit être surélevé.

Construit entre 1952 et 1956, l’ouvrage est un barrage à compression à simple voûte de 45 m de haut constitué de 62000 m3 de béton. Le projet actuel prévoit de rehausser le niveau maximal du réservoir de 20 m et celui du couronnement de 21,50 m. La cote maximale de l’ouvrage terminé culminera à 2226,50 mètres d’altitude.

La largeur au sommet du barrage existant n’est que de 4 m, ce qui rend impossible une simple surélévation. Il est tout d’abord nécessaire de procéder à la démolition partielle de l’ouvrage afin de recréer une base suffisante pour accueillir la construction neuve. Ce sont 15000 m3 de béton qui doivent être déconstruits. La démolition débute en juin 2012 et dure cinq mois.

La surélévation consiste en un barrage voûte à double courbure dont les sections horizontales et verticales sont formées de segments paraboliques. Au total, ce sont quelque 70000 m3 de béton qui doivent être produits, mis en place et vibrés. Le bétonnage se fait par plots de 1,50 m de haut et 12 m de long (484 au total). Un coffrage grimpant est utilisé. Entre les plots, des clés de cisaillement sphériques sont réalisées. Différents joints sont mis en place (bande Sika, bande mastix) ainsi que des tuyaux de clavage et les ancrages pour la console de l’étape suivante.

Le béton produit par la centrale installée au pied du barrage est mis en place à l’aide de la grue puis vibré à la pelle. Un vibreur est adapté et connecté au circuit hydraulique d’une pelle à déport court de 6 tonnes.

L’altitude impose ses contraintes. Les travaux sont interrompus durant les mois d’hiver.

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Plus bas, plus haut

Le choix des grues dans une telle réalisation est évidemment essentiel. La première variante optait pour l’utilisation de grues horizontales. La hauteur finale de l’ouvrage depuis la base étant de 71,50 m, une telle option aurait demandé la mise en place de grues de très grande hauteur induisant des difficultés lors du montage et certaines limitations de capacité (impossibilité d’accès au chantier avec un camion-grue d’une grandeur suffisante pour l’assemblage final des éléments; télescopage problématique vu le climat très changent à cette altitude; fréquence de travail ralentie par la hauteur ainsi que la vitesse du vent).

Le choix s’est donc porté sur des grues à flèche relevable. Les avantages sont multiples. Les tours sont moins hautes, le montage est plus simple, la puissance disponible est décuplée et l’espace aérien est moins occupé. Le groupement d’entreprises a fait confiance à la grande expérience du fabricant de grues Wolff, qui avait déjà pris part à la construction du barrage originel du Vieux-Emosson dans les années 50. L’installation d’une Wolff 1250 B (l’une des grues les plus puissantes du monde) montée sur une tour de 55 m de haut et dotée d’une flèche de 80 m est la solution idéale. Elle assure à elle seule tout le support de la phase de démolition. Elle manutentionne des bennes à gravats de 10m3 ainsi que les engins d’excavation nécessaire de plus de 35 t.

Dès 2013, elle est flanquée d’une Wolff 500 B montée sur une tour de 49,20 m de haut et munie d’une flèche de 60 m de long pour assurer la construction de la surélévation. Les flèches sont démontées durant l’hiver et les tours rehaussées – respectivement de 15 et de 10 m – pour la saison suivante. Ces choix induisent d’importantes économies au chapitre des transports et garantissent le respect d’un planning exigeant.

La Wolff 1250 B est machine impressionnante. Sa capacité est de 1250 m/t avec une charge maximale de 60 tonnes. Dans sa confi- guration sur le chantier du barrage celle-ci est de 40t à 29m. La flèche relevée permet d’être plus proche de l’ouvrage ce qui assure une excellente visibilité à l’opérateur. Celui-ci doit faire preuve d’une certaine dextérité: le câble étant plus long que sur une grue traditionnelle l’effet de balancier est augmenté.

Il ne faut toutefois que peu de pratique pour tirer le maximum de ce formidable engin. Le confort de la cabine, la clarté des informations fournies sur les écrans, la précision des commandes et surtout, sa vitesse et sa force sont grandement appréciés. Sa robustesse et sa fiabilité sont également des atouts majeurs, en particulier dans les conditions extrêmes que ce chantier d’altitude impose.

La fin du bétonnage est prévue pour la mi-octobre 2014. Les injections du mortier de clavage auront lieu l’année prochaine. L’ensemble des travaux de démolition et, de reconstruction du barrage du Vieux-Emosson représente un total d’environ 40 millions de francs et l’engagement d’un effectif atteignant un maximum de 50 personnes.

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Centrale
de pompage-turbinage

CHR 6_béton_vieux emosson_fonctionnement 9Fonctionnement 

La centrale de pompage-turbinage de Nant-de-Drance utilise la différence de niveau entre deux lacs de retenue existants pour produire et stocker de l’énergie. Lorsque les besoins en électricité sont importants, l’eau stockée dans le lac du Vieux-Emosson chute vers la centrale souterraine via deux puits verticaux de 425 m de haut. Elle y est turbinée pour produire de l’électricité puis est déversée dans le lac d’Emosson. A l’inverse, lorsque les besoins en électricité sont moindres, l’eau du lac d’Emosson est pompée vers le lac du Vieux-Emosson. La centrale de Nant-de-Drance permet ainsi de stocker l’électricité lorsque celle-ci est excédentaire sur le réseau. Le parcours de l’eau est le même lors des phases de pompage et de turbinage. Elle passe au travers des mêmes galeries, des mêmes puits et des mêmes groupes hydroélectriques. Les six turbines Francis installées dans la caverne des machines seront réversibles et pourront soit pomper, soit turbiner selon la phase du cycle.

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Principaux intervenants

Maître d’ouvrage

Nant-de-Drance SA, Finhaut

Planification générale

AF-Consult Switzerland AG, Baden-Dättwil

Planification surélévation barrage du Vieux-emosson

Stucky ingénieurs — conseils SA, Renens/Martigny

Entreprise de génie civil principale

GMI — Groupement Marti Implenia

Construction barrage du Vieux-emosson

GVE — Groupement Vieux-Emosson (Marti Implenia)

Grues

Wolffkran Schweiz AG, Dällikon

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