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Nuovi accessi alla stazione M11 Mairie des Lilas

La Società di Ingegneria Enser Srl all’opera per il progetto esecutivo e costruttivo della metro 11 di Parigi tramite la sua succursale francese

  For English version: https://www.stradeeautostrade.it/en/infrastructures-road-network/new-accesses-to-the-mairie-des-lilas-metro-11-station/

Il progetto di prolungamento della Linea 11 della metropolitana di Parigi verso verso Rosny-Bois-Perrier ha previsto la messa in esercizio della linea con una carrozza in più per convoglio (cinque carrozze invece delle attuali quattro).

Questa estensione ha comportato l’adeguamento delle infrastrutture esistenti per garantire la conformità normativa in termini di evacuazione dei passeggeri.

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1. Il progetto di prolungamento della Linea 11 della metropolitana di Parigi

La stazione Mairie des Lilas, attuale capolinea della Linea 11, è entrata in funzione nel 1937. Si tratta di una stazione situata a circa 17 m al di sotto del Boulevard de la Liberté. La sala di attesa e i corridoi si trovano sotto la Place du Colonel Fabien.

Il progetto di sviluppo della stazione ha previsto la realizzazione di due ascensori accessibili alle persone con mobilità ridotta e di un nuovo accesso.

I due ascensori si trovano nell’attuale accesso principale e costituiscono i nuovi accessi Nord e Sud al servizio della biglietteria esistente e, rispettivamente, del binario direzione Châtelet e del binario direzione Rosny-Bois-Perrier.

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2. La pianta chiave dell’intervento

L’accesso secondario Est, costituito da due scale fisse che saranno rispettivamente una in coda alla banchina verso Châtelet e l’altra in testa alla banchina verso Rosny-Bois-Perrier sul marciapiede lato dispari del Boulevard de la Liberté, è il nuovo accesso alla stazione.

Il contesto geologico

Il progetto si trova sul “Plateau de Romainville” che domina la valle della Marna a Sud, la valle della Senna a Sud-Ovest e la “Plaine Saint-Denis” a Nord.

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3. La sezione trasversale degli accessi Sud (a sinistra) e Nord (a destra)

La stratigrafia è la seguente, dall’alto verso il basso:

  • Remblais: si tratta di un rinterro eterogeneo, costituito da sabbie ma con presenza di blocchi calcarei, mattoni e asfalto. È difficile distinguerlo dalle sottostanti Sabbie de Fontainebleau. Lo spessore è di circa 1,50 m;
  • sabbie di Fontainebleau: sabbie fini colore beige-marrone rinvenute fino a 6,80 m di profondità. Lo spessore è di circa 3-5 m;
  • marnes à Huîtres: marne argillose di colore grigio-azzurreverdastre, presenti tra 3,90 e 11,75 m di profondità. Questa formazione rappresenta la parete impermeabile che delimita la falda acquifera nelle Sabbie de Fontainebleau. Lo spessore è di circa 4-5 m;
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4. La sezione trasversale del nuovo accesso Est della stazione Mairie des Lilas
  • calcare di Brie: marne calcaree eterogenee. Lo spessore è di circa 4 m;
  • argille verdi: argilla marnosa di colore verde-azzurro. Rappresenta la parete impermeabile che delimita la falda acquifera del calcare de Brie. Lo spessore è da 7 a 9 m circa;
  • marne Calcari Marnosi di Pantin: marne di colore da beige a verde. Lo spessore è da 3 a 5 m circa;
  • marne di Argenteuil: argilla e marna grigio-verdastra. Questa formazione rappresenta la parete impermeabile che delimita la falda acquifera nei calcari marnosi di Pantin nella parte inferiore. Lo spessore è di circa 10 m;
  • masse e marne gessose: gesso in cristalli al di sotto delle marne “supra-gypseuse”.
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5. Lo schema concettuale delle fasi di scavo e di realizzazione dell’opera

Dal punto di vista idrogeologico sono presenti le seguenti falde acquifere:

  • la falda freatica nelle sabbie di Fontainebleau, delimitata dalla parete impermeabile delle Marnes à Huîtres;
  • la falda freatica nel calcare di Brie, delimitata dalla parete impermeabile di Argille Verdi (chiamate anche marne verdi);
  • la falda freatica nei calcari Marnosi di Pantin, delimitata dalla parete impermeabile delle marne di Argenteuil.

Il nuovo accesso secondario Est

L’accesso secondario della zona Est si trova sul marciapiede sul lato dispari di Boulevard de la Liberté e permetterà di accedere, tramite due scale fisse, ai binari in direzione Châtelet e direzione Rosny-Bois-Perrier. Questo ha comportato la demolizione, su entrambi i lati della galleria, del timpano della stazione esistente.

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6. La fase di scavo in sottofondazione agli edifici 11 e 13

Tale accesso è stato realizzato tramite pozzi blindati (puits blindés) e con gallerie tradizionali per le restanti parti. I rilievi effettuati a livello degli edifici in prossimità delle opere hanno indicato fondazioni superficiali (prevalentemente fondazioni continue).

Gli edifici situati ai numeri civici 11 e 13 di Boulevard de la Liberté (R + 4 e R + 3) sono stati ripresi in sottofondazione da una paratia di micropali collegati a una trave di fondazione.

Durante la fase esecutiva, la metodologia di scavo per l’accesso Est è stata rivista in relazione alle raccomandazioni della fase di progetto (PRO).

Vista dallo scavo
7. Vista dal fondo dello scavo del pozzo blindato

Questo grazie all’esperienza maturata con le principali opere di accesso, gli accessi Nord e Sud, e a una migliore conoscenza del terreno. L’idea di base era quella di dividere l’opera in tre zone (www.enser.fr).

La prima zona è quella della scala Ovest, abbastanza indipendente dal resto della struttura e superficiale.

La seconda e la terza zona interessano la maggior parte della struttura e sono scavate a partire da due pozzi di accesso, il pozzo grande 2.1 (GP2.1), dalla zona Est e il pozzo grande 2.2 dalla zona Ovest (GP2.2).

La prima zona di scavo è invece la seconda, con la realizzazione di un pozzo (Petit Puits PP) davanti al futuro pozzo di accesso GP2.2. Questo pozzo è stato scavato e la sua progettazione è stata completata prima di iniziare gli scavi dei pozzi GP2.1 e GP2.2.

Puntellamenti per il pozzo
8. Il sistema di puntellamenti previsti per il pozzo blindato

Dopo la costruzione del Petit Puits, i lavori di scavo hanno interessato dapprima la zona Est, con lo scavo del GP2.1 per una profondità di 13 m e 820 m3 di volume interrato. In fondo al pozzo, dopo aver realizzato un’intelaiatura di rinforzo, la galleria 3 è scavata in due sezioni di 16,2 m2 e 7,5 m di lunghezza, al di sotto di un infilaggio sub-orizzontale.

Alla fine della galleria, lo scavo è proseguito con un approfondimento (approfondimento 4) di 5,2 m su entrambi i lati della galleria della Linea 11.

Il principio di scavo per l’area GP2.2 è stato simile, con la particolarità dello scavo di due nicchie in sottofondazione durante l’approfondimento 7. 

Il modello 3D agli elementi finiti

È stato realizzato un modello 3D degli elementi finiti (FEM) della cinematica dei lavori prevista per lo scavo dell’accesso secondario Est al fine di analizzare gli effetti dei lavori sulle strutture esistenti e di validare la procedura esecutiva.

Il modello FEM Plaxis 3D
9. Il modello FEM Plaxis 3D

In particolare, sono stati valutati gli effetti in termini di spostamenti nella stazione di Mairie des Lilas, nel tunnel della Linea 11, negli edifici limitrofi e nella rete stradale.

È stata inoltre effettuata un’analisi delle sollecitazioni sulle strutture esistenti, nonché una previsione degli spostamenti e delle forze previste nelle opere di sostegno provvisorie realizzate. Il modello è stato realizzato utilizzando il software Plaxis 3D.

Il dominio si estende per 140 m in direzione dell’asse del tunnel della Linea 11 e per 90 m in direzione perpendicolare per evitare effetti di bordo.

La modellazione con Plaxis 3D
10. La modellazione delle strutture esistenti e delle fasi di scavo tramite Plaxis 3D

Per simulare il comportamento degli strati di terreno è stata considerata una Legge elastoplastica non lineare con indurimento e con criterio di rottura di Mohr-Coulomb (Legge di tipo Hardening Soil Model – HSM).

La campagna di monitoraggio e il confronto tra i cedimenti attesi e quelli registrati

Per quanto riguarda gli spostamenti della volta della galleria, è stato possibile realizzare un confronto in termini di sollevamento in chiave di volta alla fine delle fasi più significative.

Lo scavo del Petit Puits
11. Lo scavo del Petit Puits

Lo scavo del pozzo in fase 1 (petit puits) ha generato un leggero sollevamento della volta e tale spostamento è stato compensato dalla realizzazione del calcestruzzo armato di rivestimento.

I successivi lavori di scavo hanno nuovamente provocato un sollevamento della volta in misura assolutamente comparabile rispetto alle previsioni.

L’unica differenza significativa si è registrata durante lo scavo dei pozzi GP2.1 e GP2.2 (grand puits), dove la fase di esecuzione si è però effettivamente discostata maggiormente dalla fase di modellazione.

Deformazione verticale della volta
12. L’andamento della deformazione verticale della volta del tunnel esistente della Linea 11

Risulta interessante anche il confronto degli spostamenti degli edifici maggiormente interessati dal progetto.

Negli edifici n° 11 e n° 13, che si trovano a Nord delle opere realizzate, si sono osservati degli spostamenti non strettamente confrontabili con gli spostamenti previsti in base al modello elementi finiti.

Ciò è dipeso dal fatto che è stata realizzata una micro-berlinese di ripresa in sottofondazione di questi edifici, ma non è stata presa in considerazione nel modello numerico.

La schematizzazione dei pozzi di scavo
13. La schematizzazione dei due pozzi di scavo tramite Plaxis 3D

Tale scelta è stata fatta per avere una valutazione più prudenziale dei movimenti sapendo che i micropali dovevano essere tagliati per lo scavo delle nicchie.

Il confronto dei cedimenti è in ogni caso significativo anche per l’edificio n° 24 di Boulevard de la Liberté, che ha mostrato gli spostamenti più importanti durante le ultime fasi dei lavori di scavo.

Complessivamente, i cedimenti misurati sono risultati compatibili con le soglie definite. Il modello numerico, fatte salve le differenze riguardanti le fasi esecutive e in coerenza con le semplificazioni prese in considerazione nella modellazione, ha previsto degli spostamenti confrontabili con i valori rilevati.

L’andamento dei cedimenti verticali
14. L’andamento dei cedimenti verticali dell’edificio al n° 24

Dati tecnici

  • Stazione Appaltante: RATP
  • Impresa Appaltante: Chantiers Modernes Construction
  • Progetto preliminare, definitivo e Direzione dei Lavori: RATP
  • Progetto esecutivo: Enser France e Enser Srl
  • Esecutori dei Lavori: Chantiers Modernes Construction
  • Importo dei lavori: 12.500.000 Euro
  • Durata dei lavori: 1.200 giorni
  • Data di consegna: 31 Marzo 2021
  • Data di ultimazione: Dicembre 2021

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