Résumé du projet

    • STRUCTURAL ENGINEERING - WSP

Construire une grande tour sur une petite base

Tour polyvalente, la Principal Tower, dont les travaux se sont récemment achevés à Londres pour un montant de 200 millions de livres sterling, ne se distingue pas uniquement par sa hauteur de 50 étages. Sa conception inhabituelle consiste en trois volumes de taille différente disposés de façon cruciforme et mesurant moins de 25 mètres de côté. La conception compacte de la Principal Tower a été en partie imposée par l'espace relativement restreint disponible pour la construction. Le site est également adjacent à divers bâtiments, dont la gare de Liverpool Street à six voies, qui est la troisième gare la plus fréquentée du pays. Compte tenu de ces détails et restrictions, les commanditaires du projet n'étaient pas certains de pouvoir réaliser pleinement leur vision et de pouvoir construire une tour économiquement viable dans l'espace disponible. Ils ont donc demandé à WSP de concevoir le projet, de fournir un guide pour la construction, mais aussi de démontrer que la représentation du propriétaire était réalisable dans un espace aussi restreint.

Préserver les infrastructures existantes grâce à une construction par le bas

WSP savait qu'il devait créer un plan qui non seulement répondait aux contraintes en matière d'espace, mais qui ne perturberait pas les opérations ferroviaires permanentes. L'entreprise devait donner à la commission des chemins de fer l'assurance que la conception et la construction du bâtiment n'auraient ne parasiterait pas les opérations permanentes du chemin de fer ou ses tunnels en maçonnerie de l'époque victorienne. En outre, pour relever les défis d'ordre logistique, les parties prenantes au projet ont décidé d'entreprendre une construction par le bas, car cela permettrait de tenir compte des contraintes de taille. En raison de la conception inhabituelle, de la proximité du chemin de fer, de la méthode de construction et d'une myriade d'autres détails complexes, WSP s'est rendu compte que les logiciels de conception traditionnels ne permettraient pas de mener à bien le projet.

Une analyse et une conception novatrices permettent de surmonter les défis logistiques

WSP, utilisateur de longue date des applications Bentley, s'est tourné vers PLAXIS pour analyser plusieurs possibilités de conceptions, la durée de vie du bâtiment, et modéliser le mouvement des sols pendant les phases d'excavation, de construction. Leur analyse a indiqué que la construction de la dalle du rez-de-chaussée en premier créerait un étai horizontal qui protégerait les tunnels en maçonnerie pendant la phase de construction souterraine en fournissant un support latéral. WSP a utilisé RAM Concept pour toutes les étapes de la conception des fondations et des sous-sols, des premières esquisses aux ultimes détails. La capacité de l'application de modéliser les appuis élastomères dans les supports comme des ressorts souples plutôt que des formes rigides a permis d'obtenir un modèle plus précis du comportement de la fondation et de sa réaction aux vibrations du train.

Aller de l'avant en toute confiance

La conception optimisée et détaillée du projet a donné confiance à toutes les parties prenantes qu'un tel développement pouvait donc être lancé. L'analyse détaillée des mouvements des sols dans PLAXIS et la conception de la dalle du rez-de-chaussée dans RAM Concept ont clairement démontré aux autorités ferroviaires que la construction n'endommagerait aucunement les tunnels souterrains. Les autorités ont donc donné leur autorisation pour la réalisation du projet. En concevant des éléments de la superstructure dans RAM Concept, WSP a pu se conformer à des codes de conception stricts tout en réduisant l'utilisation de matériaux de renforcement de 60 %, ce qui représente 17 tonnes. Avec RAM Concept et PLAXIS, l'entreprise a créé une conception plus efficace qui a réduit le budget alloué aux matériaux et à la main-d'œuvre. La tour est maintenant terminée et est devenue un élément distinctif du paysage londonien.

Produits utilisés : PLAXIS, RAM Concept

Résultats/Faits
  • En raison du peu d'espace disponible, le projet, d'un montant estimé à 200 millions de livres sterling, ne pouvait pas être mis en œuvre sans un plan de conception qui prouve sa viabilité.
  • Les phases détaillées de conception et d'analyse ont confirmé que la conception de la tour serait viable, même si avec des pieux construits à 50 millimètres du tunnel ferroviaire.
  • La conception optimisée a permis de réduire de 60 % les matériaux de support requis et de diminuer la quantité de travaux temporaires nécessaires pendant la phase de construction.
  • Avec RAM Concept et PLAXIS, WSP a mis au point une conception plus efficace qui a permis de réduire le budget alloué aux matériaux et à la main-d'œuvre.
Citation :
  • « Tout comme la tradition artisanale repose sur d'excellents outils, les ingénieurs ont besoin de logiciels pour produire des solutions d'ingénierie de qualité. Les applications de Bentley se sont avérées indispensables pour fournir les solutions d'ingénierie de pointe nécessaires à un projet très complexe comme la <em>Principal Tower</em> de Londres. »

    Nello Petriolli Directeur associé et ingénieur de projet WSP