Les chemins de fer fédéraux suisses (CFF) et les consultants en ingénierie d’ILF utilisent l’Open BIM pour la construction du tunnel de Brüttener de 8,25 km de long en Suisse. Le coût du tunnel est estimé à 1 milliard d’euros.
En août 2017, les chemins de fer fédéraux suisses (CFF) ont attribué le « Vorprojekt » (projet préliminaire / approbation publique) à la joint venture IG Brütt, composée d’ILF Zurich, ainsi que des partenaires Emch & Berger et Aegerter + Bosshardt. ILF dirige la joint venture et assure également la coordination générale du BIM.
Actuellement, 40 personnes des CFF et 7 entreprises d’ingénierie et d’architecture ont été enregistrées en tant qu’utilisateurs Catenda Hub dans les projets Brüttener – le groupe principal est composé de 15 personnes qui l’utilisent quotidiennement.
«Catenda Hub a été vraiment bénéfique pour nous. C’est vraiment intuitif, beaucoup de personnes dans le projet l’utilisent quotidiennement. Cela fonctionne bien, la coordination est intuitive et il est fascinant d’observer l’évolution de nos workflows avec l’utilisation du modèle comme plaque tournante du projet », explique Jonathan Dunn de ILF.
Une nouvelle manière de travailler avec le BIM
Les CFF ont eu besoin de logiciels de collaboration basés sur le Web. ILF a évalué plusieurs plates-formes de coordination basées sur le Web. Le choix s’est porté sur Catenda Hub.
«Catenda Hub offrait une combinaison parfaite de prix, de performances et d’expérience utilisateur. En outre, il dispose d’une API ouverte qui nous permettra d’intégrer nos modèles dans les applications futures. »
M. Dunn
«Dans la phase de conception préliminaire dans laquelle nous nous trouvons actuellement, l’intégration de notre workflow dans Catenda Hub nous pousse à travailler plus en détail et plus tôt que nous l’aurions fait dans notre workflow habituel. Même si cela nécessite plus d’effort, cela a mis en évidence des problèmes qui ont pu être négligés auparavant. Au départ, nous craignions que la complexité du projet de 10 km de long soit trop lourd pour être géré sur une plate-forme open BIM, mais cela n’a pas posé de problème du tout »
Jonathan Dunn de ILF
C’est la première fois que les CFF et ILF avec leurs partenaires entreprennent un projet de cette taille et de cette nature. Pour toutes les personnes impliquées, ce fut un voyage en territoire inconnu avec un résultat imprévisible.
«Ce qui est extrêmement satisfaisant, c’est que nous avons pu résoudre tous les problèmes au fur et à mesure, créer un conteneur d’informations structuré, efficace et utilisable pour les données de projet et disposer d’un processus de conception 3D totalement intégré. Nous avons pu nous convaincre, ainsi que le client, de la valeur de l’approche et de nos méthodes. Nous avons pu, essentiellement à partir de rien, élaborer un cadre solide pour les projets futurs, ce qui n’est pas une mince affaire, poursuit M. Dunn.
Les conclusions à ce jour sont que la documentation du projet dans le BIM est beaucoup plus structurée et rationnelle qu’une conception 2D conventionnelle. La preuve directe de l’efficacité du modèle en tant que « single source of truth » pour le client et le processus BIM est parfaitement adaptée à la nature multidisciplinaire des projets de tunnels ferroviaires.
«Un des effets secondaires positifs de la planification BIM est que les membres de notre personnel en tirent un meilleur bénéfice que la conception 2D! La modélisation peut être un processus absorbant et fascinant », déclare Jonathan Dunn.
Un projet pilote BIM réussi
La portée initiale du projet incluait l’utilisation d’une petite partie du tunnel de Brüttener en tant que projet pilote BIM. Le test a été mené à bien et en juin 2018, les CFF ont choisi de mettre en service et d’étendre la planification du BIM pour l’étendre à l’ensemble du projet.
En Suisse, le secteur des tunnels nécessite des investissements d’environ 2,5 milliards de francs suisses, ce qui représente environ 15% de l’ensemble des projets de génie civil, soit environ 4% du total des dépenses de construction. Les CFF s’emploient actuellement à élaborer une stratégie BIM, qui comprend notamment la mise en œuvre d’une vingtaine de projets pilotes BIM. L’objectif est de mettre en œuvre le BIM dans tous les projets aux alentours de 2025. Ces projets pilotes impliquent divers projets, allant de projets immobiliers aux viaducs, en passant par les plateformes, les mises à niveau des voies et les structures auxiliaires.
Le tunnel de Brüttener n’était pas prévu en tant que projet pilote, les CFF souhaitant acquérir davantage d’expérience avant de franchir une telle étape. Il est devenu un projet BIM à l’initiative de Josef Sautter, chef de projet SBB chargé du tunnel. Il souhaitait tester l’approche open BIM, une décision ambitieuse compte tenu du nombre de clients qui optent pour une approche BIM fermée.
Les CFF préféraient l’open BIM. L’open BIM est l’approche universelle permettant de concevoir, de documenter et d’exporter des modèles de bâtiment basés sur des logiciels propriétaires et non propriétaires certifiés pour les normes ouvertes et les workflows.
The SBB had a clear preference for open BIM L’open BIM est l’approche universelle permettant de concevoir, de documenter et d’exporter des modèles de bâtiment basés sur des logiciels propriétaires et non propriétaires certifiés pour les normes ouvertes et les workflows. Open BIM est une initiative de la société buildingSMART, soutenue et promue dans le monde entier par tous les membres de buildingSMART, la plupart des fournisseurs de logiciels et les utilisateurs finaux du secteur AEC. La langue utilisée pour échanger des informations sur les modèles est IFC (Industry Foundation Classes). Les problèmes décelés au cours du processus de conception sont communiqués via le format commun de coordination BIM (BCF).
Réduire les embouteillages
Le tunnel ferroviaire de Brüttener éliminera les embouteillages et créera un nœud ferroviaire efficace à Winterthur. Cela fait partie du programme de développement stratégique Step 2035 de l’expansion de l’infrastructure ferroviaire suisse. Chaque jour, plus de 120 000 personnes et 670 trains voyagent entre Zurich et Winterthur. Le résultat final sera une liaison continue à quatre voies entre Zurich et Winterthur, d’une capacité d’environ 900 trains par jour.
Le tunnel principal contient les tunnels jumeaux à une voie de 8,25 km de long allant de Dietlikon à Winterthur et deux tunnels à une voie de 900 mètres de long depuis Bassersdorf qui rejoignent les tunnels principaux à Mülberg. Le projet total s’étend sur près de 10 km.
Le tunnel traverse principalement la mélasse d’eau douce de Zurich, formée de couches alternées de grès, de siltstone, de calcaire et de marnes. Les portails Dietlikon et Bassersdorf sont situés dans des dépôts lacustres recouvrant des moraines glaciaires. Le portail de Winterthur est en moraine. Les tunnels principaux seront creusés à l’aide de deux tunneliers (TBM) de 10 mètres de diamètre et les tunnels secondaires seront creusés de manière conventionnelle avec des mesures de soutien appropriées dans les parties de sol meuble. Les tunnels seront excavés sur trois sites de construction à Dietlikon, Bassersdorf et Winterthur Töss. Il y a trois bâtiments techniques sur chaque portail et 17 liaisons croisées qui servent également de sous-stations électriques.
Les processus BIM en Suisse ont été adoptés principalement dans les bâtiments et les constructions architecturales, mais le projet BIM, dans le cadre du tunnel ferroviaire de Brüttener, a également été introduit dans le monde des infrastructures suisse.