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Après cinq années de recherche et de développement, le Cube System de Denys a été déployé pour la première fois sur le grand chantier d’infrastructure de la liaison Oosterweel. Cette nouvelle technique innovante a prouvé sa valeur ajoutée sous un pont ferroviaire existant, où la hauteur de travail utile était limitée. Le système transpose la technique éprouvée des parois moulées à des sites inaccessibles aux machines classiques. Selon Maarten Vanneste (Denys) et Christian Riedl (BAUER), cette technique ouvre de nouvelles perspectives en matière de construction souterraine.
L’origine du Cube System remonte à un projet réalisé par Denys à Bruxelles entre 2008 et 2012. « À l’époque, nous avions réalisé, depuis un seul point d’accès, une liaison souterraine entre une ligne de prémétro existante et une nouvelle ligne, en passant sous plusieurs rues et bâtiments. Pour une partie des travaux, nous appliquions encore la technique classique des fouilles blindées, qui requiert beaucoup de main-d’œuvre et est contraignante d’un point de vue ergonomique. Nous avons donc cherché une alternative plus sûre », explique Maarten Vanneste. En collaboration avec BAUER Maschinen, Denys a développé le Cube System afin de créer des parois moulées depuis un tunnel souterrain.
Selon Christian Riedl aussi, ce partenariat a vu le jour suite à un problème concret rencontré sur le chantier. Denys a apporté son expérience en matière de projets intra-urbains complexes, et BAUER ses plus de quarante ans d’expertise dans les fraises pour parois moulées. L’entreprise a déjà construit plus de cinq cents de ces fraises. « Denys a défini le défi en se basant sur la réalité du chantier. BAUER l’a ensuite traduit en un concept de machine robuste », indique Christian Riedl. « Il ne s’agissait pas d’une relation classique entre un client et un fournisseur, mais d’un processus de développement conjoint impliquant des tests, des adaptations et des optimisations continues. » Future Foundations et ICOP ont également joué un rôle dans le cadre du projet, en contribuant à transposer le concept en une application concrète sur le chantier d’Anvers.
Le nouveau système permet de créer des parois moulées depuis un micro tunnel. Des puits d’accès ne sont nécessaires qu’au niveau des angles de la construction souterraine, ce qui limite les nuisances en surface. Par ailleurs, cette technique ouvre la voie à des projets où les machines traditionnelles sont inopérantes. « La machine classique de parois moulées a été entièrement repensée et conçue de manière modulaire », dit Maarten Vanneste. « Sa hauteur a finalement été réduite à 2,9 mètres seulement, et nous avons séparé la fraise de la pompe. »
Selon Christian Riedl, ce point représentait l’un des défis techniques majeurs. Le principe de base reste celui de la technique classique d’hydrocutter de BAUER. Deux roues de fraisage tournant en sens inverse désagrègent le sol. Les terres sont broyées via le fluide de support, puis évacuées par le biais d’une pompe vers l’installation de traitement. « Nous n’avons pas réinventé le principe de base », précise Riedl. « L’innovation majeure réside dans la réorganisation des principaux composants. La technique éprouvée des parois moulées peut ainsi être appliquée dans une machine plus compacte et modulaire. » « En plus d’être compacte, la machine devait aussi rester suffisamment lourde et stable, ce qui est indispensable au fraisage de précision. Le cadre de fraisage a donc été séparé en deux parties, une supérieure et une inférieure. Lors du montage, la partie inférieure est d’abord introduite dans la tranchée creusée au préalable. La partie supérieure est ensuite placée et les deux éléments sont assemblés », poursuit Christian Riedl.
Comme dans la méthode classique, les tranchées sont d’abord remplies de bentonite afin d’assurer leur solidité. Maarten Vanneste ajoute : « Nous y plaçons ensuite une cage d’armature à l’aide d’un module distinct, puis nous remplaçons la bentonite par du béton liquide. Nous réalisons d’abord des parois primaires équidistantes les unes des autres. Ensuite, nous comblons les espaces intermédiaires par des parois secondaires afin d’obtenir une paroi en béton continue et ininterrompue. »
« La machine se compose de quatre parties qui descendent séparément sous terre puis y sont assemblées. Grâce à cette conception compacte, le système peut être utilisé sous des ponts, dans des sous-sols existants, dans des environnements urbains exigus, ainsi que dans des micro tunnels d’un diamètre intérieur de 4 mètres. La machine étant intégrée dans quatre conteneurs maritimes High Cube, elle peut être transportée facilement et en toute sécurité », souligne Maarten Vanneste.
Une fois entièrement assemblée, l’installation mesure environ 18,3 mètres de long, 2,44 mètres de large et 2,9 mètres de haut, pour un poids d’environ 56 tonnes. Le système permet de creuser des tranchées de 640 à 1000 millimètres de large sur 2,4 mètres de long. La profondeur de fraisage maximale s’élève à environ 40 mètres. « La flexibilité réside aussi dans l’alimentation en énergie, soit diesel-hydraulique, soit électrohydraulique. Le système convient donc particulièrement aux projets urbains soumis à des exigences strictes en matière de bruit, d’émissions et de circulation. Par ailleurs, le système reste suffisamment flexible pour répondre à d’autres exigences et circonstances sur place, étant donné que l’unité d’alimentation peut être facilement remplacée », dit Christian Riedl.
Après plusieurs années de développement et de tests, le système a été déployé pour la première fois en 2026, sur le chantier ROCO pour la liaison Oosterweel. Denys a réalisé une paroi modulée étanche de 142 mètres de long et 30 mètres de profondeur sous le pont ferroviaire de la Groenendaallaan. Avec une hauteur libre de travail limitée à 5,1 mètres, ce site était l’endroit idéal pour tester cette nouvelle technique dans la pratique.
Selon Maarten Vanneste, le Cube System présentait également un avantage technique. « Le projet initial prévoyait une solution de jet grouting, mais cela ne permettait pas d’assurer la précision nécessaire. Cela augmente le risque de déviations et impacte l’étanchéité. Notre système permet de contrôler l’exécution de manière bien plus précise. » Au total, Denys a réalisé 64 panneaux muraux ancrés jusqu’à trois mètres de profondeur dans la couche d’argile de Boom. Lors d’un test, la machine a même atteint une profondeur de quinze mètres dans ce sol dur.
Pour BAUER, le chantier d’Anvers marquait surtout le passage du stade de développement à une technique de chantier éprouvée. « Les premiers tests et la mise en œuvre à Anvers ont confirmé que le système fonctionne aussi dans des conditions de chantier réelles et exiguës », selon Christian Riedl. « Il s’est également avéré que, dans les conditions appropriées, la productivité pouvait être supérieure aux estimations initiales. » Maarten Vanneste ajoute : « Le chantier a été terminé plus rapidement que prévu. Cela démontre que le système est prêt à être appliqué dans d’autres projets. »
Cette première mise en œuvre a également permis de tirer certains enseignements pratiques. Une machine compacte ne suffit pas à elle seule : l’ensemble de l’organisation du chantier doit être adaptée au système. « Une préparation logistique efficace est très importante », souligne Christian Riedl. « Il s’agit notamment du guidage de la machine, des flux de matériaux, de l’installation des armatures et de la coordination avec les autres travaux. » Ensuite, le chantier a permis d’obtenir des informations sur la machine en matière de manœuvre, de montage et d’accessibilité pour l’entretien. La disponibilité et l’organisation des pièces de rechange ont aussi fait l’objet d’une attention particulière. Pour Christian Riedl, c’est à ce niveau-là qu’il y a une véritable différence entre un prototype et une méthode de construction aboutie. « Le chantier a validé le concept. En même temps, il a permis de transformer une innovation en une technique éprouvée dans la pratique. »
« Cette première mise en œuvre démontre que la construction souterraine est également possible sur des sites où les machines traditionnelles de parois moulées sont inopérantes. Cela présente de nouvelles perspectives, notamment pour les stations de métro, les parkings, les centres de données, les réservoirs d’eau et d’autres infrastructures souterraines, tout en limitant les nuisances en surface », explique Maarten Vanneste. Christian Riedl voit surtout le potentiel de ce système dans les villes densément bâties, où le besoin en espaces souterrains augmente, tandis que la circulation et les activités en surface doivent se poursuivre autant que possible.
La largeur limitée de 2,44 mètres offre des possibilités supplémentaires à cet égard. « Le système peut, par exemple, être mis en œuvre sur une couronne de digue étroite ou sur une seule voie de circulation », affirme Christian Riedl. « La circulation peut alors se poursuivre sur l’autre voie. Le même principe s’applique le long des chemins de fer où une voie adjacente peut rester en service. » Il est également possible d’installer la machine dans une tranchée et de la recouvrir temporairement. Le chantier souterrain devient alors presque invisible depuis la surface.
Selon les deux partenaires, cette caractéristique représente la plus grande valeur ajoutée du Cube System. Celui-ci ne remplace pas la technique classique des parois moulées, mais il élargit son champ d’application. Les sites qui étaient jusqu’à présent trop bas, trop étroits ou trop difficiles d’accès deviennent désormais accessibles. Comme le résume Christian Riedl : « Le Cube System est spécifiquement conçu pour les espaces très exigus et, grâce à son empreinte minimale, il offre de nouvelles possibilités dans les environnements urbains exigeants où la construction de parois moulées était jusqu’à présent impossible. »
