Conception des tunnels

Notre équipe chargée des incendies est reconnue comme un leader mondial. En intégrant dans la conception de nos tunnels leurs idées détaillées et leurs solutions innovantes en matière de risques d'incendie et d'atténuation de ces risques, nous avons pu réduire considérablement les coûts et les délais de nos nombreux projets de construction.

Depuis des décennies, l'Arup travaille avec les propriétaires, les opérateurs et les régulateurs pour développer des solutions de classe mondiale aux défis de la sécurité incendie dans les tunnels. En reconnaissant les besoins et les aspirations de nos clients, nous développons des solutions innovantes et intégrées qui apportent de la valeur, de la performance et de la durabilité. Nous siégeons dans des comités techniques pour faire avancer le développement des normes de sécurité incendie dans les tunnels. Notre équipe a fourni des solutions de conception dans certains des environnements les plus difficiles au monde, tels que le métro de la deuxième avenue à New York, la liaison ferroviaire du tunnel sous la Manche au Royaume-Uni et le système de métro léger STAR à Kuala Lumpur.

En savoir plus sur notre expertise en matière d'ingénierie incendie

Nous fournissons une analyse rigoureuse des tassements, ainsi que des évaluations d'impact pour les bâtiments existants et les infrastructures de services publics, afin de garantir une construction sûre et efficace.

Pour le projet Crossrail de Londres, nous avons travaillé en coentreprise avec Atkins pour concevoir les 42 km de nouveaux tunnels sous le centre de Londres, qui ont été construits en un peu plus de trois ans. Notre travail comprenait la conception détaillée des tunnels ainsi qu'une évaluation de l'impact que des travaux de creusement et d'excavation aussi importants pourraient avoir sur les structures environnantes.

Dès le début, nous avons identifié le besoin d'une plateforme SIG numérique complète pour gérer la grande quantité de données géotechniques, foncières et de site qui seraient impliquées. À l'aide de ces données, nous avons navigué dans les principales infrastructures et services publics souterrains, en identifiant les obstructions possibles pendant le creusement du tunnel, tout en signalant les bâtiments qui présentaient un risque plus élevé au-dessus, afin d'affiner l'alignement du tunnel.

En savoir plus sur notre travail sur les tunnels de Crossrail

Nous avons développé une plateforme d'inspection, de visualisation et d'analyse des tunnels qui permet aux propriétaires d'actifs, aux responsables de la maintenance et aux décideurs d'évaluer à distance l'état et le comportement de leurs systèmes de tunnels.

Notre plateforme Loupe 360 fournit une imagerie à 360 degrés et une vision par ordinateur, pour permettre une visualisation et une analyse riches des actifs, soutenues par l'apprentissage automatique de la détection des défauts, de l'inventaire et de l'analyse de l'état de l'infrastructure.

En savoir plus sur Loupe 360

Outre la ventilation et l'incendie, notre équipe de conception comprend des experts en matière de signalisation, d'éclairage, d'électricité, de téléphonie, de drainage et de MEP.

Nous essayons d'exploiter la ventilation naturelle lorsque c'est possible, ou - allant au-delà des codes de conception - nous utilisons une modélisation sophistiquée pour débloquer des conceptions efficaces et abordables.

Les systèmes de ventilation d'aujourd'hui doivent pouvoir s'adapter à un environnement de transport qui évolue rapidement. L'utilisation massive de véhicules électriques est imposée par de nombreuses juridictions développées, ce qui entraîne de nouvelles considérations en matière de ventilation et de sécurité des tunnels. L'Arup aide ses clients à se préparer à l'avenir.

Outils numériques

Notre équipe travaille avec des modèles 1D simples ou des outils 3D avancés de dynamique des fluides numérique , ainsi qu'avec notre propre outil de modélisation basé sur des agents - Arup Mass Motion - pour mieux comprendre le comportement et l'activité humaine, ainsi que la physique de la ventilation dans les environnements de tunnels pendant les situations d'urgence. Ces connaissances nous permettent de planifier avec précision les scénarios d'évacuation d'un tunnel touché par la fumée d'un incendie et d'identifier, par exemple, les endroits où les personnes pourront sortir sous la fumée causée par l'incendie.

L'application de cette analyse quantitative du risque, basée sur des données, dès le début, nous aide à établir une vision réaliste et basée sur la performance des besoins en ventilation, même au stade de la conception.

Influencer les normes de construction des tunnels

La conception des évents de tunnels est à juste titre dictée par des normes de sécurité qui prennent en compte à la fois les opérations normales et les éventualités rares telles que les incendies. Le simple respect des codes peut imposer l'inclusion d'énormes systèmes, de ventilateurs et d'évents qui ne seront que rarement - voire jamais - utilisés. En tant que co-auteurs de nombreux comités internationaux qui publient les normes de ventilation des tunnels, nous comprenons l'intention de ces codes et créons des réponses à moindre impact qui offrent les performances requises.

L'étendue de nos disciplines en matière de construction de tunnels et d'ingénierie nous permet d'intégrer les nombreux aspects interdépendants des tunnels dans cet environnement difficile, depuis la gestion de l'environnement, le dragage, les travaux de fondation et de protection jusqu'à la structure/joints et les services MEP.

Arup fait partie d'une entreprise commune chargée de la construction du tunnel immergé Fehmarnbelt Fixed Link, qui reliera Denmar à l'Allemagne et dont l'achèvement est prévu pour 2029. L'échelle unique de ce tunnel immergé a nécessité une approche de conception innovante. En sortant des sentiers battus, le travail de notre entreprise commune a permis de choisir l'option du tunnel immergé plutôt que celle du pont à haubans, en s'appuyant sur notre analyse approfondie des facteurs techniques, environnementaux, de risque, de sécurité et économiques.

Les avantages de la construction d'un tunnel comprennent des risques moindres pour la sécurité de la navigation et un impact permanent moindre sur l'environnement marin et la migration des oiseaux dans la région. Notre stratégie de ventilation des tunnels a également été déterminante dans le choix d'un tunnel plutôt que d'un pont.

Leur expérience s'étend des tunnels ferroviaires et métropolitains aux réseaux complexes de cavernes profondes pour l'exploitation minière et le stockage des eaux usées.

Tout en comprenant les problèmes pratiques de construction, nous utilisons nos propres outils internes d'optimisation des tunnels minés et le BIM pour créer une source unique de vérité pour toutes les personnes impliquées dans ces projets complexes.

Nous appliquons cette science à des projets ambitieux et complexes dans les domaines du transport, de l'énergie, de la science et de l'exploitation minière.

Notre équipe utilise des outils de modélisation avancés pour déterminer avec précision la réponse des différents types de roches aux forces externes, ce qui nous permet de concevoir des plans d'excavation sûrs, efficaces et rentables.

Découvrez notre travail de creusement des cavernes nécessaires à la Long Baseline Neutrino Facility des États-Unis, l'un des projets scientifiques les plus importants au monde.

En savoir plus

Du plus petit tunnel d'adduction d'eau aux plus grands tunnels routiers et métropolitains, nous savons marier les objectifs du projet avec les capacités connues des tunneliers. Au-delà des méthodes de calcul traditionnelles, nous utilisons une analyse numérique avancée pour trouver des réponses élégantes aux problèmes créés par l'interaction entre le sol et la structure.

Dans le cadre de la liaison Tuen Mun Chek Lap Kok à Hong Kong, nous avons travaillé sur la section nord du tunnel. D'une longueur de 4,2 km et d'une profondeur de 60 m sous la mer, le tunnel comporte trois voies de circulation à l'entrée nord, ce qui a nécessité un diamètre extérieur record de 17,6 m pour un tunnelier.

Arup a conçu le premier batardeau à paroi diaphragme cellulaire jamais construit à Hong Kong, afin de fournir un environnement ouvert et libre de toute contrainte, qui a depuis été adopté par d'autres à la suite de son grand succès.

Nous fournissons des compétences en matière de concept, de conception détaillée et d'assurance du site afin de réduire les risques liés aux microtunnels pour des projets allant du captage et du stockage souterrain du carbone, des réseaux d'hydrogène et de l'enfouissement des câbles de parcs éoliens aux infrastructures d'eau et d'eaux usées et aux enfouissements d'interconnexions.

En savoir plus sur notre travail sur les London Power Tunnels