Levage des palées provisoires du viaduc de Millau

Dans la vallée du Tarn, dans le sud de la France, sur une distance de 2 640 m, est lancé le tablier du viaduc le plus haut du monde. Il est impossible de déplacer le tablier d'un pilier à l'autre sans disposer de palées provisoires.

À mi-chemin entre les piliers en béton, les palées provisoires offrent au tablier du viaduc un point de support intermédiaire. Mètre par mètre ces hautes tours en acier sont soulevées, jusqu'à 163,7 m de hauteur pour la plus palée provisoire la plus haute, afin de permettre l'insertion d'éléments qui, graduellement, accroissent leur hauteur.

Érection des palées provisoires pour supporter le lancement d'un tablier de 36 000 tonnes en acier

Le viaduc de Millau traversera la vallée du Tarn à une hauteur maximale de 245 m, avec des portées de 204 m entre les culées et le premier et dernier pilier en béton et de 342 m entre les cinq piliers en béton restants, à des hauteurs allant de 77 m à 245 m. Du fait de la longueur des portées, sept palées intermédiaires provisoires en acier ont dû être construites pour supporter le tablier du viaduc pendant son lancement. Les deux tours temporaires les plus proches des culées seront érigées à l'aide de grues, leurs hauteurs n'étant que de 12 m et 20 m. Les cinq tours de support temporaires, dont les hauteurs varient de 87,5 m à 163,7 m, seront construites à l'aide d'un système à vérins grimpeurs, dont la technique a été développée par Enerpac.

Dès qu'une palée provisoire est érigée, l'équipement est démonté et déplacé vers l'endroit où sera érigée la tour support temporaire suivante.

Le système de levage télescopique se compose de deux parties :
La première consiste en une construction métallique de forme cubique dont la base, qui contient tout le système, fait 12 mètres de côté ; elle est équipée de crémaillères graduées en mètres à partir des pieds de la construction.
La seconde comprend les vérins et le système de commande hydraulique qui forment le mécanisme de levage. Les vérins hydrauliques sont installés aux quatre pieds de la construction, ancrés à des supports reliés aux crémaillères et qui permettent, grâce à l'insertion successive de cales de verrouillage dans les crémaillères, le déplacement vertical d'un élément de la palée provisoire et de l'équipement hydraulique, guidés par les colonnes du système de levage.

Levage par paliers de 1 000 mm

Le fonctionnement est simple ; les supports des vérins sont verrouillés dans les crémaillères à l'aide de cales, l'élément de la palée provisoire étant libre. Les opérateurs, à l'aide du dispositif de commande comprenant un logiciel détaillé et incorporant toutes les options de sécurité nécessaires, commencent par mettre sous pression les vérins dont les tiges poussent l'élément de la palée vers le haut. De cette façon, celui-ci est levé à la hauteur de la perforation suivante dans la crémaillère.

Les vérins ont une course de 1 100 mm et les crémaillères sont munies de crans tous les 1 000 mm, reste donc une plage de 100 mm pour compenser d'éventuelles irrégularités. Chaque vérin hydraulique possède sa propre commande avec possibilité de verrouillage immédiat, et divers capteurs renseignant sur les modifications des conditions extérieures qui pourraient conduire à un ajustement dans l'opération de levage des éléments de la palée provisoire.

Dès que la hauteur désirée est atteinte, l'élément de la palée est verrouillé en place à l'aide de cales et les cales support de vérin sont débloquées. Les tiges de piston sont rentrées et les vérins hydrauliques sont élevés avec leurs supports vers la perforation dans la crémaillère située immédiatement au-dessus, où ils sont à nouveau verrouillés à l'aide de cales. De cette façon, l'élément de la palée et le dispositif de levage hydraulique sont élevés de 1 m, ce processus se répétant jusqu'à ce que le premier élément dépasse la structure du système de levage.

Il est ensuite verrouillé à sa base. Une fois que le dispositif hydraulique a rempli sa fonction, il est descendu jusqu'au sol à l'aide d'une grue car à présent son poids est moindre. Un second élément de la palée prend alors place dans le système de levage et est levé de la même façon à l'aide du dispositif hydraulique, et ainsi de suite jusqu'à ce que la nouvelle palée provisoire atteigne la hauteur nécessaire pour supporter la partie de tablier qui sera poussée en place.

Commande du processus

Le processus de levage devant être contrôlé de façon stricte, les vérins hydrauliques sont équipés de capteurs de position internes. De même les conduites de pression sont équipées de transducteurs, tous situés à l'intérieur pour les protéger de l'humidité, de la poussière, des intempéries, etc. Toutes les informations se retrouvent sur le tableau de commande qui gère les données et envoie des ordres aux électrovannes. Les vérins se lèvent conformément à la procédure établie.

Le tableau de commande permet à l'opérateur d'être constamment informé sur la charge et la position de chaque vérin et, si nécessaire, d'arrêter le déplacement si une des variables du système dépasse les limites imposées.
Le système a été conçu pour empêcher, à n'importe quel moment, une déviation en hauteur de plus de 3 mm et une différence de charge dépassant au maximum 5% entre chacun des vérins.

Chaque vérin est alimenté par sa propre pompe hydraulique de façon à ce que, si nécessaire, il puisse être commandé individuellement, à condition que la procédure complète de la demande pour le faire, ainsi que l'autorisation, passent par la centrale de commande de l'application.
Les opérateurs à chaque extrémité de la structure sont reliés à la commande centrale par laquelle ils peuvent confirmer l'insertion ou le retrait des cales. Une fois le signal reçu, le responsable de la commande centrale donne l'ordre de continuer l'opération.

Sont également présents des alarmes et des moniteurs de température et de niveau d'huile qui peuvent stopper l'avancée en cas d'événements imprévus comme une chute de pression, la rupture d'un câble ou autre.

Spécifications techniques

La partie hydraulique de la machine consiste en quatre vérins, chacun d'entre eux étant alimenté par sa propre pompe. Il sont tous reliés au panneau de commande centrale. Chaque montage a une capacité de 511 tonnes. La capacité de l'ensemble est donc de 2 044 tonnes. Les cycles de fonctionnement normaux n'exigent normalement pas plus de 420 tonnes. Le système a donc une marge considérable. La pression nominale est de 700 bars et la course des vérins est de 1 100 mm, comme mentionné précédemment. Une surcharge de 675 tonnes est acceptable avec un mandrin allongé et 1 500 tonnes une fois rétracté. L'ensemble du système, comprenant le câblage, le panneau de commande, les modules d'affichage et autres, est protégé contre les intempéries et les perturbations électromagnétiques ainsi que contre tout accident et impact possible pendant l'installation et l'opération.

Viaduc de Millau, avancement des travaux

L'édification du pont le plus haut du monde a débuté en octobre 2001. Elle s'étendra sur 39 mois et prendra donc fin en janvier 2005. En janvier 2004, six palées provisoires ont été achevées et la plus haute est en construction.