Stuttgart 21 : un projet ferroviaire monumental au cœur de l'Europe
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La modernisation des infrastructures ferroviaires est cruciale pour connecter les villes et les régions tout en améliorant l’efficacité des transports. Le projet Stuttgart 21, en Allemagne, est une démonstration spectaculaire de la façon dont l’architecture, l’ingénierie et la technologie se combinent pour transformer une gare historique en un centre névralgique de mobilité européenne.
Un Aperçu du Projet Stuttgart 21
Lieu :
Stuttgart, Allemagne
Maître d’Ouvrage :
Deutsche Bahn AG
Description du projet :
Le projet Stuttgart 21 est l’un des projets ferroviaires les plus impressionnants et les plus longs au monde. Il a nécessité un incroyable travail d’architecture, d’ingénierie et de construction.
Il est constitué de différents ouvrages :
- 16 tunnels et tranchées
- 18 ponts
- 3 petites gares réparties dans la ville
- Des nouvelles lignes vers l’aéroport et le centre d’exposition de Stuttgart
- 60 kilomètres de nouvelles voies pour moderniser la ligne ferroviaire à grande vitesse entre Stuttgart et Ulm
- Une future gare centrale
Planning :
Ces travaux pharaoniques ont commencé en 2010, le projet a subit des retards dus à des oppositions du public, mais la nouvelle gare centrale de Stuttgart sera mise en service en décembre 2025.
Coûts :
Le projet a été estimé à 4,5 milliards d’euros au démarrage mais le cout réel est d’environ 7,6 milliards d’euros.
Une gare du futur : modernité et patrimoine
La gare centrale de Stuttgart a été construite à l’origine comme un terminus, elle deviendra une une plaque tournante des transports au cœur de l’Europe avec huit voies d’entrées et de sorties.
La nouvelle gare centrale conçue par le cabinet d’architectes Ingenhoven Associates comprend la transformation du bâtiment historique existant conçu par Paul Bonatz et Friedrich Eugen Scholer en 1910, l’aménagement d’espaces verts, la construction d’un toit unique soutenu par 28 piliers en forme de calice. Avec leurs formes fluides et dynamiques, les piliers sont ouverts sur l’extérieur grâce à une structure en acier et en verre pour former des puits de lumières circulaires dans le nouveau hall souterrain.
Les défis techniques de Stuttgart 21
La toiture en forme de coque
Le nouveau hall de la gare centrale de Stuttgart est un chef-d’œuvre d’ingénierie et notamment sa toiture en forme de coque conçue par les architectes Ingenhoven Associates et Frei Otto. La toiture est une structure complexe composée de surfaces incurvées, elle fait 450 mètres de long et 80 mètres de large, soit l’équivalent de 5 terrains de football. La coque doit suivre la pente du terrain et l’inclinaison des voies.
Cette forme complexe sans aucune régularité mathématique pour la décrire a été modélisé avec les logiciels Rhinoceros et Grasshopper. Cette conception s’avère très économe en matériaux, entre les piliers en forme de calices, la coque en béton n’a que 40 centimètres d’épaisseur et une portée d’environ 35 mètres. Le partage des modèles, des documents et la collaboration ont été géré grâce à la plateforme BIMPLUS.
Les armatures de Stuttgart 21
Chaque poteau en forme de calice est ferraillé grâce à 22 000 barres d’armature et nécessite environ 350 tonnes d’acier. La modélisation des armatures pour chaque calice a été réalisé avec le Logiciel Allplan.
Tous les aciers d’armature de la station souterraine sont pliés sur une installation de pliage construite pour le projet avec plus de 8000 formes de pliages différentes par calice.
La conservation de la façade du bâtiment historique
Le bâtiment historique de la gare centrale de Stuttgart a été démoli et reconstruit en partie. La façade classée a été conservée, elle a dû être maintenue par une structure auxiliaire et protégée par une toiture temporaire. La planification structurelle, l’exécution de la protection de la façade et du toit de protection ont été réalisés grâce au logiciel Tekla Structures. Le modèle a été utilisé pour effectuer des imports et des exports vers un logiciel d’analyse structurelle, DLUBAL RSTAB. De plus, la modélisation multi-matériaux (bois et béton) a permis de déterminer de manière précise et complète les quantités et les coûts de l’opération.
Conclusion : Stuttgart 21, un symbole d’audace et d’innovation
Le projet Stuttgart 21 dépasse les frontières de l’ingénierie classique pour redéfinir la modernisation des infrastructures. Il démontre que, malgré les défis, les grands projets peuvent transformer non seulement des espaces physiques, mais également la façon dont les communautés se connectent et évoluent.
Avec sa mise en service prévue pour décembre 2025, Stuttgart 21 restera une source d’inspiration pour les professionnels du bâtiment, de l’architecture et du BIM.
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