Beton-People, Entretien
6 Min.

Un tube en béton vers le centre de la Terre

Un tunnel digne d’un roman d’aventures : plonger dans les 57 kilomètres de béton du Gothard, c’est entreprendre un voyage au cœur de la Suisse – presque comme chez Jules Verne, vers le centre de la Terre. Le conducteur d’essai Heinz Wüthrich raconte ce que l’on ressent dans cet ouvrage du siècle.

Un tube en béton vers le centre de la Terre

On peut se rendre sur la Lune ou envoyer des sondes dans de lointaines galaxies. Ou bien, comme l’a écrit Jules Verne, on peut voyager au centre de la Terre. Voyager dans les entrailles de la Terre est probablement une plus grande aventure que d’aller sur la Lune. On ne sait pas ce qui nous y attend. Seulement de la lave ? Ou y trouve-t-on réellement des mondes cachés ? Peut-être même habités ? Des nains chimériques gardant des secrets au plus profond de notre Terre ? Peut-être y découvre-t-on ce qui assure la cohésion de notre planète ? Dans le roman, une équipe d’aventuriers descend dans un volcan en Islande et, après un long voyage passant par le centre de la Terre, revient à la surface sur les flancs du Stromboli, au large de la Sicile. Il s’agit pour ainsi dire d’une liaison nord-sud souterraine, un trajet qui ne nous est pas si étranger que cela mais constitue chaque fois une aventure pour petits et grands. C’est notamment le cas lorsque l’on emprunte le nouveau tunnel de base, d’une longueur record, au cœur du massif du Saint-Gothard. Plonger dans ce tube en béton de 57 km, qui est le plus long tunnel ferroviaire du monde, doit bien donner la sensation de se lancer dans quelque chose comme un voyage au centre de la Terre.

Heinz Wüthrich s’est lancé dans l’aventure très tôt. Il est mécanicien de locomotive d’essai et a été l’un des premiers à plonger dans le plus long tunnel ferroviaire du monde et à s’aventurer ainsi très loin sous la surface de la Terre. Emprunter le tunnel routier du Saint-Gothard suffit déjà à susciter un certain malaise. On se demande comment un tel tunnel peut résister aux incroyables masses rocheuses qui le surplombent. Un tunnel ne peut-il pas s’effondrer ? Qu’ont rencontré les constructeurs lors du percement ? Alors que peut-on bien ressentir lorsque le tube est trois fois plus long et recouvert d’une masse rocheuse approximativement trois fois plus importante ?

Dans le cadre de notre série consacrée à des personnalités ayant fait des expériences hors du commun avec le béton en tant que matériau de construction, nous avons eu l’occasion de nous entretenir avec Heinz Wüthrich. Heinz Wüthrich est mécanicien de locomotive, conducteur d’essai et examinateur OFT chez SBB Cargo International. Avant l’ouverture du tunnel de base du Saint-Gothard, il a été l’un des premiers à s’aventurer dans le double tube en béton de 57 km, qui plonge au cœur de la Suisse.

Le voyage au centre de la terre de Jules Verne croise le tunnel de base du Saint-Gothard – l’humanité a de tout temps été fascinée par les mondes cachés.
Le voyage au centre de la terre de Jules Verne croise le tunnel de base du Saint-Gothard – l’humanité a de tout temps été fascinée par les mondes cachés.
2sp Bilder: Die Betonröhre zum Mittelpunkt der Erde
Train circulant dans le tunnel de base du Saint-Gothard
Train circulant dans le tunnel de base du Saint-Gothard

Bonjour Monsieur Wüthrich.

Vous être mécanicien de locomotive et conducteur d’essai. C’était le métier de vos rêves ? Ou comment en êtes-vous arrivé là ? Devenir mécanicien de locomotive aux CFF a toujours été un rêve d’enfant pour moi. C’est pourquoi j’ai tout fait pour remplir les conditions requises à l’époque pour pouvoir exercer ce métier.

En quoi consiste votre travail ?
Comme je suis également examinateur OFT, je fais passer les examens aux futurs mécaniciens de locomotive, ainsi que les examens périodiques que les mécaniciens de locomotive doivent passer tous les cinq ans. Par ailleurs, je conduis moi-même différents trains sur diverses lignes. Enfin, j’effectue des essais avec de nouvelles locomotives ou sur de nouvelles lignes ferroviaires.

Vos essais vous amènent certainement à rouler à vive allure sur les voies ferrées. À quelle vitesse avez-vous roulé ?
Conformément aux prescriptions, pour un nouveau tronçon tel que le tunnel de base du Saint-Gothard, un rapport de sécurité doit être établi sur la base de trajets d’essai. La vitesse testée doit être supérieure de 10 % à la vitesse à laquelle circuleront les trains commerciaux. Le tunnel de base du Saint-Gothard est homologué pour une vitesse de 250 km/h. Lors des essais, nous sommes montés jusqu’à 280 km/h.

Existe-t-il un sentiment qui puisse décrire le moment où l’on s’enfonce pour la première fois dans cet ouvrage hors nomes ?
Oui, tout à fait. On est en quelque sorte sans voix et on éprouve une sorte de vénération teintée de respect.

L’entrée dans le tube provoque-t-elle une sonorité particulière ?
Oui, effectivement. L’entrée dans le tube du tunnel à 200 km/h génère avant tout des bruits de vent. Il faut dire que le train déplace une quantité d’air considérable.

Pensez-vous à la masse de roches accumulée au-dessus de votre tête ?
À vrai dire, non. On prend les choses avec sérénité, car on fait confiance à la technique. Après tout, l’ancien tunnel du Saint-Gothard existe depuis plus de 140 ans et il est toujours en service.

Quel est pour vous le principal avantage du nouveau tunnel ?
Les économies d’énergie ! Bien sûr, on gagne beaucoup de temps. Mais ce qui me semble beaucoup plus important, c’est que l’on peut désormais emprunter une ligne de plaine comportant très peu de dénivelé depuis les ports de la mer du Nord jusqu’à Gênes. L’ancien parcours n’est pas seulement plus long de 30 km, il est aussi plus haut de 600 mètres. Cela fait une grande différence. Autrefois, il fallait utiliser trois, voire quatre locomotives pour tracter un train de marchandises jusqu’à Göschenen. Aujourd’hui, une seule locomotive est nécessaire par composition. Cela permet d’économiser énormément d’énergie. Si bien que l’on parvient à compenser l’énergie consommée pour la production du matériau de construction qu’est le béton.

Si l’on regarde des vidéos prises depuis la cabine de conduite, il y a quelque chose d’hypnotique. Le tube en béton, les lumières sur les parois latérales, la vitesse. Ne devient-on pas un peu accro aux traversées de tunnels ?
Au début, lorsque le tunnel a ouvert, chaque passage était spécial. Avec le temps, les choses se banalisent et on finit par emprunter le tunnel comme n’importe quel autre tronçon.

Avez-vous un copilote ?
Non. Cela fait longtemps qu’il n’y a plus de second mécanicien de locomotive. Ses tâches sont désormais assurées par les dispositifs techniques de sécurité.

Faut-il passer une sorte d’examen pour emprunter le tunnel de base ? Ou bien un mécanicien de locomotive de la DB ou des FS peut-il aussi circuler dans le Saint-Gothard ?
Pour être autorisé à emprunter le tunnel du Saint-Gothard, un mécanicien de locomotive doit suivre une formation spéciale incluant tous les scénarios possibles pouvant se produire. Actuellement, les mécaniciens de locomotive italiens ou allemands peuvent également emprunter le tunnel de base, après avoir suivi la formation bien évidemment. De même, les locomotives ne sont plus changées aux frontières. À l’avenir, de plus en plus de trains de marchandises circuleront par-delà les frontières avec la même locomotive et le même équipage. Pour le transport de voyageurs, les échanges restent en vigueur.

Quelles autres lignes ferroviaires sont pour vous uniques ?
En Suisse, il existe de très nombreux parcours ayant un caractère unique. Pour moi, il y a notamment les lignes au pied sud du Jura, ainsi que la ligne de faîte du Saint-Gothard ou du Lötschberg.

Échangez-vous avec d’autres mécaniciens de locomotive ? Ou avec des conducteurs du Shinkansen ou du TGV ?
Oui, nous avons de nombreux échanges, surtout avec les compagnies ferroviaires européennes avec lesquelles nous travaillons. Pas seulement au niveau des mécaniciens bien sûr, mais dans tous les domaines.

Êtes-vous claustrophobe ?
Heureusement non ! Quoique, même si c’était le cas, la vitesse élevée à laquelle on se déplace doit probablement annuler la claustrophobie. De plus, les cabines de conduite sont assez spacieuses. De même, les tunnels d’évacuation sont assez généreusement dimensionnés, de sorte que même les passagers claustrophobes peuvent être évacués sans souci.

Quelle est votre locomotive préférée ?
Il y en a plusieurs : par exemple la Vectron BR193, l’ICE BR 412 ou la RABe 501, également appelée Giruno, c’est-à-dire buse en français.

Concernant le métier de mécanicien de locomotive : la relève est-elle suffisante, y trouve-t-on aussi des femmes ?
En raison des horaires irréguliers et du travail le week-end, le métier de mécanicien de locomotive attire moins qu’avant. De nombreux hommes et femmes continuent pourtant d’être séduits par ce métier fascinant.

Que faut-il pour que le rêve d’enfant de devenir mécanicien de locomotive devienne réalité ?
Il faut avoir terminé un apprentissage ou avoir obtenu une maturité.

Entre les bonnes vieilles traverses en bois et celles en béton, remarque-t-on une différence en conduisant ?
Le bruit de fond est légèrement différent. Les traverses en bois avaient un peu plus de basses, si l’on peut dire. À ma connaissance, on n’utilise plus que des traverses en béton de nos jours. Les traverses en bois ont parfois été décriées parce qu’elles sont imprégnées d’huile de goudron et sont donc considérées comme néfastes pour l’environnement.

Autre aspect intéressant, les traverses du tunnel de base sont posées sur un tracé en béton solide et non sur du ballast, comme c’est habituellement le cas sur les lignes ferroviaires. En effet, du fait de la masse d’air déplacée par un train lancé à 250 km/h, les pierres de ballast voleraient dans le tunnel.

On estime que le tunnel de base a nécessité la mise en œuvre de 4 millions de m3 de béton. Cela permettrait de construire la moitié d’une ville. Et vous, où vivez-vous ?
J’habite dans un appartement avec une dalle de béton dite flottante et cela me plaît bien.

Si vous pouviez choisir : plutôt maison en bois ou en béton ?
En béton, ne serait-ce que pour l’entretien. Mais les maisons en bois sont bien sûr très jolies.
 

Merci beaucoup pour cet entretien et bonne route pour la suite.

Impressions de la voie fixe dans le tunnel du Gothard. Source de l'image Vigier Rail AG
Impressions de la voie fixe dans le tunnel du Gothard. Source de l'image Vigier Rail AG
Galerie: Die Betonröhre zum Mittelpunkt der Erde
Galerie: Die Betonröhre zum Mittelpunkt der Erde

Betonsuisse a interrogé Christophe Kipfer, de Vigier Rail, le fournisseur des traverses en béton du tunnel du Saint-Gothard.

Quel rôle joue le béton dans le développement de tunnels ferroviaires modernes comme le tunnel de base du Saint-Gothard, et quelles propriétés spécifiques du béton le rendent particulièrement adapté à de tels projets ?
Si le béton est l’un des principaux matériaux de construction utilisé pour les tunnels, c’est avant tout en raison de sa longévité et de sa résistance. Les tunnels sont généralement construits pour une durée de 100 à 120 ans. Les éléments en béton du tunnel doivent donc être dimensionnés pour cette durée de vie, notamment le béton entourant les points d’appui des rails formant la voie ferrée. Les points d’appui des rails sont conçus pour une durée de vie allant jusqu’à 60 ans. Celle-ci peut être inférieure à la durée de vie des éléments structurels du tunnel, étant donné que ces blocs de béton peuvent être remplacés.

Quels sont les défis et les innovations liés à la fabrication et à l’utilisation de traverses en béton dans les tunnels ferroviaires à grande vitesse, notamment en termes de sécurité et de durabilité ?
Les défis se situent au niveau de la charge dynamique des éléments de construction, qui subissent des millions d’inversions de charge, appliquées aux éléments en béton par les passages de roues sur les rails. La fatigue du béton et de l’acier, ainsi que les effets dynamiques isolés – par exemple les méplats de roues – représentent des contraintes importantes. La conception des éléments en béton, et en particulier des composants élastiques qui entourent les éléments en béton, est déterminante pour la longévité et la sécurité. L’optimisation du design et les nouveaux matériaux de construction permettent de réduire en même temps l’empreinte carbone.

Dans quelle mesure la collaboration avec différentes sociétés ferroviaires et divers spécialistes a-t-elle contribué à enrichir les connaissances et à réaliser des progrès dans le domaine de l’infrastructure ferroviaire ?
Avec plus de 60 ans d’expérience dans le domaine des systèmes de voies sans ballast et plus de 70 ans dans la fabrication de traverses en béton, de nombreux enseignements sont venus améliorer la conception et les matériaux. L’objectif est de proposer une infrastructure de voies offrant un confort de conduite et une durabilité maximum.

Christophe Kipfer, directeur de l’entreprise Vigier Rail
Christophe Kipfer, directeur de l’entreprise Vigier Rail

Voici quelques faits concrets sur le plus long tunnel ferroviaire du monde, qui a été réalisé sous la forme de deux tubes parallèles.

Longueur
57,1 km. En comptant l’ensemble des galeries, l’ouvrage atteint toutefois 152 km.

Coûts
L’ouvrage a coûté environ 12 milliards de francs.

Épaisseur de la roche
L’épaisseur de la roche au-dessus du tube peut atteindre 2300 mètres.

Perceuses
Quatre tunneliers de 441 m de long chacun ont excavé quelque 28 millions de tonnes de roche. Cela suffirait pour construire cinq fois le barrage de la Grande Dixence.

Construit
Environ 4 millions de m3 de béton ont été mis en œuvre.

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