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Prolongement de la ligne de métro M4 de Copenhague : cinq nouvelles stations pour améliorer la connectivité de la ville
Ligne de métro M4 de Copenhague vers Sydhavn et Valby
Copenhague a étendu son réseau de métro avec cinq nouvelles stations souterraines, reliant le centre-ville au quartier portuaire sud Sydhavn et au quartier Valby. L'extension de la ligne de métro M4 vise à améliorer la mobilité dans la ville, à réduire les embouteillages et à promouvoir le développement des quartiers du sud de Copenhague.
L'Arup a fourni des services d'architecture, d'ingénierie structurelle, de géotechnique et de conception de la ventilation du tunnel à TUNN3L JV, l'entrepreneur chargé de la conception et de la construction du projet. Nos experts ont combiné leurs connaissances locales approfondies et leur expertise en matière de conception de métro ferroviaire avec des compétences d'ingénierie globales pour aider à façonner l'extension de la ligne de métro M4 vers Sydhavn et Valby.
Auparavant, l'Arup a travaillé sur la ligne en boucle M3 Cityringen et l'extension de la ligne M4 vers Nordhavn pour le métro de Copenhague (Metroselskabet), soutenant ainsi la croissance du réseau de métro à faible émission de carbone de la ville.
Suivant le modèle opérationnel de Cityringen, la ligne de métro M4 fonctionnera 24 heures sur 24 avec des services à haute fréquence vers le port sud. Répondant aux besoins d'une population croissante, l'extension offre un accès plus court et plus facile au centre-ville, tout en soutenant le développement des quartiers du sud. Pour donner un caractère local à l'extension du métro, les cinq stations sont dotées d'œuvres d'art spécialement conçues à cet effet.
Œuvres d'art et conception du métro
Dans le cadre de l'extension de la ligne de métro M4 vers Sydhavn et Valby, l'art a été intégré de manière transparente dans l'espace de la station, devenant un élément fondamental de la conception architecturale pour définir le caractère local du métro.
Les architectes d'Arup ont travaillé sur les cinq stations pour créer l'interface entre les structures civiles et les œuvres d'art. L'équipe a conçu des systèmes de support pour rendre l'installation artistique viable. D'une station à l'autre, ces systèmes varient pour répondre aux besoins de soutien spécifiques et aux charges de la structure. Les installations artistiques accueilleront les passagers à l'entrée des stations, ce qui donnera un caractère distinct à l'extension de la ligne de métro M4 vers Sydhavn et Valby.
Pour équilibrer les œuvres d'art spécifiques aux stations, un éclairage homogène et visuellement unifié a été créé dans les cinq stations grâce à des luminaires LED anti-éblouissement. Notre conception, ainsi que l'ajustement des installations d'éclairage, améliorent le confort visuel des passagers tout en minimisant la consommation d'énergie.
Tous les travaux d'architecture et d'éclairage ont été modélisés en 3D sur Revit pour garantir la précision des paramètres et accélérer la collaboration entre les équipes de conception et les architectes.
Conception de la ventilation des tunnels
Afin d'assurer une intégration parfaite avec la conception du métro M4 existant, nos experts ont achevé la conception détaillée du système de ventilation des tunnels pour les cinq nouvelles stations de Sydhavn. L'équipe a effectué des simulations d'incendie de train dans les tunnels et sur les quais des stations afin de dimensionner les ventilateurs. En utilisant la dynamique des fluides numérique (CFD), les spécialistes d'Arup ont modélisé le comportement de la fumée dans les gares et les tunnels transversaux afin de comprendre comment la fumée se propage et de s'assurer que les passagers peuvent sortir en toute sécurité.
En cas d'incendie, un flux d'air longitudinal minimum est nécessaire dans le tunnel pour repousser toute la fumée dans une direction et permettre aux passagers de s'échapper dans l'autre ; la présence d'un dépôt de maintenance à portique ouvert a posé un problème de fuite d'air pour y parvenir. Pour contrôler les fuites d'air excessives, nous avons installé des ventilateurs à jet aux portails du centre de contrôle et de maintenance - le point où les tunnels atteignent le niveau du sol. Nous avons augmenté la taille des ventilateurs au niveau du puits de jonction et conçu la disposition générale des ventilateurs et des amortisseurs pour l'adapter à la géométrie de l'extension de la ligne de métro M4 vers Sydhavn et Valby.
Structure des puits de lumière résistante à l'eau
Les lanterneaux situés sur le toit apporteront de la lumière naturelle à l'intérieur de la station et serviront au désenfumage. Comme les stations doivent rester sûres pour les passagers en cas de conditions météorologiques extrêmes, la façon dont les lanterneaux résisteront à d'éventuelles inondations dans le futur a fait l'objet d'une attention particulière.
Arup et les ingénieurs de façade de TUNN3L JV ont conçu la structure des lanterneaux avec une protection supplémentaire pour résister à des inondations potentielles extrêmes en raison de leur emplacement au bord du port. Les lanterneaux sont fabriqués en acier inoxydable et en vitrage de sécurité feuilleté pour résister à l'impact de l'eau et aux gros débris flottants, même s'ils sont immergés sous l'eau.
Collaboration pour une mise en œuvre efficace du métro
Soutenant le réseau de transport urbain durable de Copenhague, l'extension de la ligne de métro M4 permettra aux quartiers sud en pleine croissance d'accéder facilement au centre-ville et à divers modes de transport tels que les S-trains.
En étroite collaboration avec les équipes de conception des entrepreneurs, nous avons remis en question le cahier des charges initial du projet afin de proposer des solutions pratiques et viables pour une gestion efficace de la construction. Par exemple, TUNN3L JV et Arup ont considérablement réduit la profondeur de la station Enghave Brygge, choisie comme point central pour commencer la construction du tunnel pour la ligne M4 vers Sydhavn et Valby. Nous avons supprimé un niveau en remodelant la stratégie de protection de l'espace, réduisant ainsi la profondeur requise pour la station.
Permettant de commencer le creusement du tunnel plus tôt, cette optimisation a accéléré le calendrier global du projet et réduit à la fois le volume des matériaux excavés et la quantité de béton utilisée, ce qui a permis de diminuer l'impact carbone.
Cette approche collective a facilité l'échange d'expertise technique entre les équipes de conception. Arup a mis à profit ses compétences en ingénierie et son expérience en matière de conception de métro local pour cocréer des solutions réalisables dans les délais impartis.
S'appuyant sur son implication continue dans le développement du réseau de métro à faible émission de carbone de Copenhague, l'Arup continue d'offrir des solutions de conception transformatrices pour l'éventuelle future ligne de métro M5 de la ville.
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