45 degrés de séparation
Les chutes.
La nature est puissante. Et exploiter la force de l'eau est l'une des façons les plus écologiques de tirer parti de ses ressources naturelles. Située sur la frontière internationale entre l'État de New York et l'Ontario, au Canada, la rivière Niagara s'étend sur 58 km (36 miles) vers le nord, entre deux des Grands Lacs, le lac Érié et le lac Ontario. Entre les deux se trouvent les chutes Niagara. Plus de 85,000 m3 (3 million ft3) d'eau franchissent la crête des chutes chaque minute, et le double durant les heures de clarté pendant la saison touristique de mars à octobre, chutant en moyenne de 57 m (187 ft) aux chutes Horseshoe, plus hautes et plus majestueuses. Les rapides en amont des chutes atteignent une vitesse maximale de 40 km/h (25 mph). Les Américains et les Canadiens captent les surplus d'eau pour produire de l'hydroélectricité depuis plus de 100 ans. Le projet du tunnel de Niagara, mené par Ontario Power Generation (OPG), est la toute dernière initiative visant à capter cette énergie.
Le tunnel.
Du côté canadien de la rivière Niagara, deux tunnels hydrauliques existants passent sous la ville de Niagara Falls, tous deux construits dans les années 1950 à l'aide de méthodes de forage-dynamitage. Les tunnels captent l'eau de la rivière Niagara à 1.6 km (1 mile) en amont des chutes Horseshoe et l'acheminent vers les centrales Sir Adam Beck situées 8 km (5 miles) en aval. « Le projet du tunnel de Niagara, une fois achevé, augmentera la capacité de dérivation vers les centrales hydroélectriques Sir Adam Beck d'OPG d'environ 27 pour cent », a déclaré Dave Infanti, contremaître chez Dufferin Construction.
Le projet a débuté en 2005 lorsque le plus grand tunnelier pour roche dure au monde, surnommé « Big Becky » par une classe de 6e année (en hommage à Sir Adam Beck), a commencé son excavation près de la centrale en direction des chutes.
À l'autre extrémité, la zone de prise d'eau du tunnel est en cours de préparation. Sous le substratum rocheux du cours d'eau, la rivière Niagara étant retenue par un batardeau temporaire, le tunnel a été amorcé, mais seulement excavé sur environ 300 m (1,000 ft). « Il a été dégrossi, étayé, treillissé, renforcé au béton projeté et pré-injecté », a expliqué Dave Pimpinella, surintendant de projet chez Dufferin. « Éventuellement, Big Becky débouchera pour relier les ouvertures. » C'est à cette extrémité du tunnel que les tombereaux articulés Volvo A35E et A35D descendent et remontent chaque jour hors de la structure d'entrée de prise d'eau, située à 37 meters (120 feet) sous le lit rocheux de la rivière.
Les tombereaux descendent lentement la pente à 45 degrés en marche arrière. En bas, une excavatrice les attend pour charger 37 tons de calcaire dynamité et excavé. Le Volvo A35 remonte ensuite la pente. La montée abrupte fait environ 60 m (200 ft) de long. Lorsque le tombereau chargé approche du sommet de l'immense canyon rocheux, il doit effectuer un virage complet à droite et gravir une autre courte pente, cette fois avec une inclinaison de 48 degrés. Il décharge la roche et recommence. « Lorsqu'elle sera remise en eau avec la rivière, cette zone deviendra une pente 2 pour 1 dotée d'une fosse de décantation pour empêcher la roche de pénétrer dans le tunnel », a confirmé M. Infanti.
Les bonnes personnes.
Ontario Power Generation devait faire appel aux bonnes entreprises pour mener à bien cette tâche colossale. Strabag, d'Autriche, a été choisie comme entrepreneur en conception-construction. Strabag a confié à The Robbins Co. de Solon, en Ohio, la conception, la fabrication et la livraison d'un nouveau tunnelier capable d'excaver le tunnel de 14.44 m (47.3 ft) de diamètre à travers le substratum sédimentaire de Niagara. Dufferin Construction Company, une division de Holcim Canada, a obtenu en sous-traitance la préparation du site, le dynamitage aux deux extrémités, l'excavation des morts-terrains et le transport de tous les déblais du tunnel, ainsi que l'installation des structures de vannes en béton aux deux extrémités.
Quant aux tombereaux Volvo : « Les Volvo étaient les seuls camions capables de gravir cette côte », a affirmé M. Infanti de Dufferin. « Nous avons essayé les autres et ils ne faisaient tout simplement pas le poids. Nous avions besoin d'une solution. Équipement Strongco nous a dit que ce serait Volvo. Et c'était le cas. »
Les bonnes machines.
Strongco est le plus grand concessionnaire Volvo Construction Equipment au Canada, comptant plus de 25 succursales. Dufferin fait beaucoup affaire avec la succursale Strongco de Mississauga, en Ontario. « Dufferin est un client important pour nous », a souligné Anna Sgro, vice-présidente de la division multiligne chez Strongco. « Leurs travaux changent et varient, ils aiment donc louer à long terme un grand nombre de leurs machines. Nous les aidons en leur proposant diverses machines pour voir laquelle convient le mieux. Nous leur avons dit que Volvo pourrait franchir une pente de 45 degrés. »
Mme Sgro poursuit : « C'est grâce à la transmission, au moteur et au convertisseur de couple Volvo. La chaîne cinématique est optimisée, chaque composant ayant été mis au point par Volvo pour fonctionner en parfaite synergie, afin d'offrir un effort de traction maximal et de vous permettre d'entrer et de sortir de n'importe quel endroit. »
Équipement Strongco travaille avec Dufferin depuis 1985. Tout comme les exigences envers les machines, la confiance joue un rôle prépondérant dans leur relation avec le concessionnaire. Dufferin a besoin que tout soit prêt à l'emploi en tout temps, qu'il s'agisse de tourner la clé pour commencer la journée ou de décrocher le téléphone pour trouver une nouvelle solution d'équipement.
Dufferin possédait un tombereau articulé Volvo A35E et deux A35D, le niveau de confiance et de confort était donc déjà bien établi. En montant la pente d'entrée à 45 degrés à bord de la cabine Volvo aux côtés de l'opérateur de Dufferin Wayne O'Hagan, on constate à quel point c'est facile. « Les Volvo sont vraiment super. Beaucoup plus confortables que les autres tombereaux que j'ai conduits. J'ai une bonne visibilité, une caméra arrière, la climatisation et même une chaîne stéréo. » Après avoir gravi la pente, M. O'Hagan a manœuvré, reculé et déchargé sa cargaison de roche sur un grand monticule qui offre rapidement une nouvelle vue plongeante sur les emblématiques chutes Niagara toutes proches.
M. O'Hagan et les autres opérateurs de tombereaux Volvo sur le chantier du tunnel de Niagara tirent également parti du puissant système hydraulique de bennage, de la transmission à 9 vitesses assurant des passages en douceur et des essieux pour service sévère avec blocage de différentiel à crabots à 100 pour cent. L'absence d'intervalles d'entretien quotidiens ou hebdomadaires leur permet de se mettre directement au travail, que ce soit pour gravir une pente raide ou parcourir des distances toujours plus grandes pour décharger les déblais à des vitesses maximales allant jusqu'à 57 km/h (35.4 mph).
Un processus de forage exigeant.
« Une grande partie du tunnelier a été assemblée sur place », a raconté M. Pimpinella. « Cela a permis d'économiser du temps et des coûts de transport. Il a fallu quatre mois d'assemblage et de préparation avant que Big Becky ne soit prête à entamer le creusement. » Entièrement électrique, elle est équipée d'une tête de coupe pesant plus de 440 tons, dotée de 85 molettes de coupe et développant un couple allant de 9,025 kNm (haute vitesse) à 18,800 kNm (basse vitesse).
Le tunnelier a été conçu pour la roche dure, mais la géologie s'avère très variée : calcaire, dolomie, grès, schiste et mudstone. La majeure partie de la roche est constituée de schiste de Queenston. La roche plus tendre a posé un défi pour l'excavation et le soutènement sécuritaires, provoquant des surprofils dans la voûte du tunnel et ralentissant la cadence. « Le tunnelier a été conçu pour prendre appui contre les parois latérales rocheuses et dures du tunnel afin d'avancer tout en coupant », a expliqué M. Infanti. « Lorsque les parois latérales sont tendres ou friables, le tunnelier n'obtient pas la poussée de coupe optimale. » C'est l'une des raisons pour lesquelles la date d'achèvement du projet a été reportée à 2013. La facture prévue est passée de $1 billion (CAD) à $1.6 billion.
En date de septembre 2009, le tunnelier avait foré 5,400 m (3.4 miles) en direction de l'arrivée fixée à 10,160 m (6.35 miles). La progression du tunnelier s'établit en moyenne à environ 5 m (16 ft) par jour. En moyenne, le tunnel se trouve à 90 m (300 ft) sous la ville de Niagara Falls.
Au fur et à mesure que le tunnelier progresse, du treillis métallique, des boulons d'ancrage et des cintres d'acier sont installés pour soutenir la voûte du tunnel. Du béton projeté est ensuite appliqué jusqu'à 30 cm (12 in) d'épaisseur pour renforcer le pourtour du tunnel. Plus tard, un revêtement final en béton coulé en place sera posé pour atteindre un diamètre intérieur final de 12.8 m (42 ft).
Une quantité colossale de déblais.
Que fait-on de tous les matériaux rejetés par Big Becky? Un système de convoyeurs continus s'étend depuis la tête de coupe du tunnelier jusqu'à son point d'entrée dans le tunnel. Des prolongements de convoyeur à bande sont ajoutés tous les 300 m (1,000 ft).
Les convoyeurs transportent les 2.4 million m3 (3.14 million yd3) estimés de matériaux foisonnés et les déversent en un tas désormais entouré d'une structure sous tente fermée, érigée après le début de la production en raison de problèmes de poussière touchant une serre à papillons voisine. On craignait apparemment que la poussière ne perturbe les comportements d'accouplement des papillons. Les matériaux sont déplacés par les tombereaux Volvo vers la zone d'entreposage grandissante de 2 km (1.25 mile) de long, située à proximité du chantier sur un terrain d'OPG.
Une occasion unique.
Pour Dufferin Construction, il ne s'agit pas du plus grand chantier jamais réalisé. Il y a plusieurs années, l'entreprise a mené à bien des projets où sa part dépassait les $150 million pour l'autoroute à péage 407 (ETR) en Ontario et des tronçons de la Queen Elizabeth Way (QEW), une artère à six voies très fréquentée. Cependant, selon M. Pimpinella, les travailleurs ne cessent de souligner le caractère unique de ce projet. « C'est un chantier comme on n'en verra plus jamais d'autre. C'est passionnant d'en faire partie. Nous faisons du bétonnage dans toutes sortes de conditions et de contextes, des autoroutes aux projets municipaux, mais un tunnel comme celui-ci, c'est vraiment fascinant. »
Les travaux se poursuivent 24 heures sur 24, 365 jours par an. Le tunnelier tourne 20 heures par jour, de 11 h à 7 h. Les temps d'arrêt sont consacrés à l'entretien : remplacement des molettes de coupe, graissage et réparation des convoyeurs. Et malgré tout ce temps passé sur le chantier à travailler dans un espace de plus de quatre étages de haut, la claustrophobie pose-t-elle problème? « Non », répond le contremaître Infanti. « Ce sont des gars de tunnel. C'est leur métier. »
Déplacer les matériaux, peu importe ce que c'est : voilà ce que font les tombereaux articulés Volvo. Ici, à Niagara Falls, au Canada, et depuis près de 50 ans partout sur le globe. En gravissant les pentes les plus escarpées, ils se démarquent nettement de tous les autres tombereaux. Et lorsqu'ils verront enfin la lumière au bout du tunnel de Niagara, tous ceux qui ont participé à ce chantier prendront du recul, souriront, puis passeront au projet suivant. Parce que c'est tout simplement ce qu'ils font tous.
