#1 Building the protective caissons by MARETERRA

Décembre 2017

December 2017

La construction des caissons de protection

Building the protective caissons

Préambule Monaco, une indispensable recomposition du paysage urbain

Introduction Monaco, an essential reconstruction of the urban landscape

Une vue de la Principauté de Monaco. A view of the Monaco Principality.

Depuis plus de 150 ans, Monaco adapte son urbanisme à l’étroitesse de son territoire de 2 km2 contraint entre montagne et mer. La Principauté façonne sans cesse son paysage urbain à travers de grands projets structurants et répond ainsi aux exigences de la progression de sa démographie, de son attractivité économique et de son développement pérenne. Au siècle dernier, à partir des années 50, 20 % de la surface de la Principauté ont été gagnés sur la mer. Pour continuer de soutenir et d’accompagner ses évolutions et répondre aux responsabilités et défis qui lui sont posés, Monaco doit

For more than 150 years, Monaco has adapted its urban planning to the narrowness of its two squared km territory, which is constrained between mountains and sea. The Principality is constantly shaping its urban landscape through major structural projects in order to meet the requirements of its demographic growth, economic attractiveness and sustainable development. In the last century, from the 1950s onwards, 20% of the Principality’s surface area was reclaimed from the sea. To continue to support and accompany its developments and respond to the responsibilities and

poursuivre le développement de l’emprise au sol de son territoire. Les évolutions successives des technologies de construction et les nouveaux concepts architecturaux qu’elles autorisent, permettent le développement de structures toujours plus innovantes et audacieuses en utilisant des méthodes et des matériaux plus performants et durables. C’est pourquoi le gouvernement princier a lancé en mai 2013 un appel à candidatures pour la réalisation d’un nouveau quartier à travers un projet d’urbanisation en mer. La SAM L’Anse du Portier, avec Bouygues Travaux Publics MC, a remporté cet appel d’offres. La réalisation de ce projet est un défi architectural et technique. Il concilie à la fois les ambitieux objectifs de la Principauté en matière de transition énergétique au regard des engagements pris de réduction des émissions des gaz à effet de serre (neutralité carbone en 2050) et la nécessité de croissance d’un pays dynamique et moderne. Ce défi s’incarne à travers la conception et l’application de méthodes de réalisation minimisant l’impact sur le milieu naturel tout en s’inscrivant dans un projet global de développement durable. Les superficies développées doivent permettre d’édifier un quartier préfigurant une nouvelle gestion énergétique urbaine responsable, mais aussi des nouvelles modalités de construction dont l’objectif constant est de réduire l’impact sur l’environnement. Chaque mois nous aborderons une phase de la réalisation du quartier de L’Anse du Portier. Ce mois-ci la SAM ADP vous propose de découvrir les modalités de la construction des 18 caissons qui constitueront la ceinture en mer abritant le futur éco-quartier.

challenges it faces, Monaco must continue to develop the ground area of its territory. The continuing evolutions of construction technologies and the new architectural concepts they make possible, allow the development of ever more innovative and daring structures using more efficient and sustainable methods and materials. That is why the Prince’s Government launched a call for applications in May 2013 for the construction of a new district through an urbanisation project at sea. SAM L’Anse du Portier, with Bouygues Travaux Publics MC, won this tender. The realisation of this project is an architectural and technical challenge. It responds to the Principality’s ambitious energy transition objectives regarding its commitments to reduce greenhouse gas emissions (becoming carbon neutral by 2050) and to the need for growth in a dynamic and modern country. Part of the challenge is to design and apply construction methods which minimise the impact on the natural environment in agreement with Monaco’s global sustainable development project. The developed areas must make it possible to build a district at the forefront of a new responsible urban energy management, and of new construction methods whose constant objective is to reduce the impact on the environment. Each month we focus on a specific part of the construction of the Anse du Portier district. This month, SAM ADP invites you to discover the construction of the 18 caissons that will constitute the belt at sea on which the future eco-district will be set.

Les caissons, 18 mega-structures de béton armé ciselées comme des pièces d’horlogerie

The caissons: 18 mega-structures of reinforced concrete chiselled like timepieces

Le caisson C2. Caisson C2.

Au début du mois d’octobre 2017 a commencé dans le Grand Port Maritime de Marseille (Bouches du Rhône, France) la construction du premier des 18 caissons de béton armé qui constitueront la ceinture délimitant le futur quartier de L’Anse du Portier à Monaco. Une fois réalisés et assemblés, ils agiront comme un rempart, contre les effets de houle en absorbant dans des chambres d’amortissement les vagues qui frapperont le nouveau littoral. De forme trapézoïdale, chaque caisson mesure 28 mètres de côté, 27 mètres de haut, pèse 10 000 tonnes et nécessite pour sa réalisation plus de 3 800 m3 de béton. Il s’agit de structures monumentales dont la production tient à la fois de la course contre la montre, du travail de perfection d’artisans et du façonnage de travaux publics de grandes proportions. La fabrication de chaque caisson se déroule sur un mois et se réalise dans une structure spécifique appelée caissonnier.

At the beginning of October 2017, construction began in the Grand Port Maritime de Marseille (Bouches du Rhône, France) on the first of 18 reinforced concrete caissons that will form the belt that marks out the future Anse du Portier district in Monaco. Once built and assembled, they will act as a bulwark against the effects of swell by absorbing the waves that hit the new coastline in damping chambers. Trapezoidal in shape, each caisson is 28 metres wide, 27 metres high, weighs 10,000 tonnes and requires more than 3,800m3 of concrete for its construction. Building these monumental structures is a race against time and requires perfect craftsmanship, while using the same techniques as in large-scale public works. Each caisson takes over a month to manufacture and is built in a specific structure called a caissonnier.

Le site de Marseille

The construction site in Marseille

En termes d’infrastructures pour de grands projets industriels, d’espaces disponibles possédant un tirant d’eau suffisant (22 mètres), de facilité d’accès puis, ultérieurement, de proximité d’acheminement des caissons sur leur site d’immersion à Monaco, la cité phocéenne réunit les atouts les plus intéressants et les mieux adaptés pour la réalisation de ces caissons. A l’hiver 2016/2017, sur la digue du Large du port industriel de la préfecture des Bouches du Rhône, Bouygues TP a débuté l’activité de préparation du site pour accueillir la fabrication des caissons. Il a fallu construire une petite ville avec ses bureaux, son cantonnement, mais aussi aménager des quais, mettre en place et amarrer des grues et des pontons pour apporter les matières premières. L’ensemble doit desservir, fournir et permettre l’accès au caissonnier, l’outil de fabrication des caissons. Il a fallu également procéder à des centaines de recrutements, mais aussi obtenir diverses autorisations administratives (le caissonnier répond à la demande de classement ICPE – Installations Classées pour la Protection de l’Environnement): Au total, neuf mois de préparation auront été nécessaires avant le démarrage de la fabrication du 1er caisson début

The city of Marseille was considered the most suitable site for the construction of these caissons as it combined the most interesting set of assets, offering an infrastructure suited for major industrial projects, available spaces with sufficient draught (22 metres), easy access and, subsequently, a short transfer distance to their submersion site in Monaco. In winter 2016/2017, on the seawall of the industrial port of the Bouches du Rhône prefecture, Bouygues TP began preparing the site to accommodate the manufacture of the caissons. A small town with offices, quarters and quays had to be built, and cranes and pontoons had to be set up and moored to bring in the raw materials. The place must allow access to the caissonnier, the tool for manufacturing the caissons. It was also necessary to make hundreds of recruitments and to obtain various administrative authorisations (the caissonnier meets the ICPE classification requirement – Installations Classified for the Protection of the Environment): In total, nine months of preparation were required before the first caisson could be manufactured in early October 2017. It was given the code name C2. Today, the caissonnier’s operation employs 700 people in direct and induced jobs and generates numerous qualifying training courses.

Localisation des installations dans le port industriel de Marseille. Location of facilities in the industrial port of Marseille.

octobre 2017. Il répond au nom de code C2. Aujourd’hui l’exploitation du caissonnier fait travailler 700 personnes avec des emplois directs et induits et génère de nombreuses formations qualifiantes. Sur le port le chantier utilise deux espaces : L’un à quai de 10 000m2 pour le travail préparatoire à la réalisation des caissons (ferraillage, montage des coffrages) et leur finalisation, l’autre sur la digue du large. Il s’étend sur 32 000m2 . C’est là que se trouve le caissonnier, et la zone de stockage des caissons.

On the port the site uses two areas: One on a 10,000m2 dock used for the preparatory work for the construction of the caissons (steel reinforcement, assembly of the formwork) and their finalisation. The other is on the seawall. It covers over 32,000m2 . This is where the caissonnier and the storage area for the caissons are located.

Le chantier à Marseille. The construction site in Marseille.

Le caissonnier « Marco Polo ».

The ‘Marco Polo’ caissonnier

Le caissonnier est une imposante structure métallique, un dock flottant (56 mètres de long, 50 mètres de large, 27 mètres de haut pour un poids de 4559 tonnes). Il s’agit d’un équipement unique en France. C’est à l’intérieur de cette infrastructure que tous les caissons, un par un par, seront préfabriqués. Baptisé du nom de l’explorateur vénitien, Marco Polo est en fait un acronyme. Conçu et développé en Pologne par Bouygues TP, ce gigantesque outil a été acheminé par voie maritime au moyen d’un navire semi-submersible en 14 jours (via la mer du Nord, la Manche, l’Atlantique, le détroit de Gibraltar et la Méditerranée) pour prendre sa place à Marseille dans le port industriel. C’est là que sont désormais façonnées les superstructures de l’extension en mer de Monaco. Et c’est donc de ces trois sites que vient le nom de baptême Marco Polo.

The caissonnier is an imposing metal structure, a floating dock (56 metres long, 50 metres wide, 27 metres high and weighing 4559 tonnes). This equipment is unique in France. It is within this infrastructure that all the caissons will be prefabricated one by one. Named after the Venetian explorer, Marco Polo is in fact an acronym. Designed and developed in Poland by Bouygues TP, this gigantic tool was transported by sea by means of a semisubmersible ship in 14 days (via the North Sea, the English Channel, the Atlantic, the Strait of Gibraltar and the Mediterranean) to take its place in the industrial port of Marseille. It is here that the superstructures of the Monaco offshore extension are now being made. And it is therefore from these three sites that the name Marco Polo comes from. The caissonnier with its specific criteria in terms of size,

Le caissonnier. The caissonnier.

Le caissonnier avec ses critères spécifiques en termes de taille, d’équipements et de fonctionnalités a été imaginé et développé pour répondre aux besoins précis et particuliers de ce chantier hors norme. Non seulement il faut faire face au défi que constitue toujours la construction offshore mais aussi, il faut apporter par la technologie une réponse adaptée en terme de réduction des impacts sur la biodiversité et d’efficacité industrielle. Dans le premier cas par exemple, les moteurs qui font fonctionner les différentes machines sont alimentés par des groupes électrogènes équipés de filtres à particule. Dans le second cas, l’une des singularités du caissonnier réside dans le fait qu’au fur et à mesure de la progression de la construction d’un caisson, sous l’effet de l’augmentation du poids « l’outil de fabrication » s’enfonce dans l’eau. Il va descendre ainsi sur plus de vingt mètres. Un ultime ballastage de cet écrin permet de libérer le caisson achevé de son habitacle sous l’effet de la poussée d’Archimède. Le caisson est ensuite extrait et remorqué vers un quai à quelques centaines de mètres pour terminer la fabrication de sa partie supérieure et visible. Dans le même temps le caissonnier refait surface. Il est immédiatement préparé pour que dans les heures qui suivent la sortie du caisson, débutent les travaux de réalisation du caisson suivant.

equipment and functionalities has been designed and developed to meet the precise and particular needs of this excep tional project. Not only was it necessary to face the challenges expected in offshore construction, but appropriate technological responses had to be planned for in order to reduce impacts on biodiversity and to ensure industrial efficiency. For example, in terms of reducing the impact on biodiversity, the engines that run the various machines are powered by generators equipped with particle filters. As for ensuring industrial efficiency, one of the singularities of the caissonnier lies in the fact that as the construction of a caisson progresses, the ‘manufacturing tool’ sinks into the water under the effect of the increase in weight. It descends more than twenty meters. A final ballasting of the caissonnier allows the finished caisson to be released from its case under the effect of Archimède’s buoyancy principal. The caisson is then extracted and towed to a dock a few hundred metres away to complete the manufacture of its upper and visible part. At the same time, the caissonnier resurfaces. It is immediately prepared so that within hours of extracting one caisson, work can begin on the next.

La construction d’un caisson

Building a caisson

Dès lors que la construction d’un caisson a démarré, elle est ininterrompue jusqu’à sa sortie du caissonnier. C’est une course contre la montre d’un mois qui s’engage. Elle mobilise en permanence sur le site des équipes de plus de 120 compagnons, qui se relaient 24h/24 et 7 jours/7, via une organisation en 3/8 du lundi au jeudi puis en 2/12 les vendredi, samedi et dimanche. Elle s’articule autour des grandes phases suivantes : • Phase 1, la réalisation du radier. Il s’agit du socle, de la base du caisson. Il est construit sur le caissonnier à sec. Il mesure 700 m2 pour 80 cm d’épaisseur. 600 m 3 de béton sont coulés en une seule fois pour le constituer. • Phase 2, l’édification des voiles, des murs qui vont créer des alvéoles dans le caisson. Mis bout à bout, cela représenterait une façade d’une longueur de 280 mètres. Ces voiles sont construits en continu grâce à un coffrage glissant. Le béton est pompé depuis le quai pour être transporté via un réseau de conduits et de mâts de bétonnage dans le coffrage. Celui-ci est haussé de manière quasi continue, en prenant appui sur le béton précédemment coulé, dès que celui-ci est suffisamment durci. La progression moyenne est de 12 cm à l’heure. Cette procédure se poursuit jusqu’à atteindre 27 mètres de hauteur sur la face arrière du caisson. • Phase 3, la construction des poteaux Jarlan. Lorsque la hauteur requise est atteinte, le caissonnier est ballasté et

As soon as the construction of a caisson has started, it is uninterrupted until it leaves the caissonnier. It is a one-month race against the clock. There are teams of more than 120 workers permanently on site. They take turns 24/7, via a three 8-hour shifts system from Monday to Thursday and two 12-hour shifts on Friday, Saturday and Sunday. The construction is structured around the following phases: • Phase 1, the construction of the foundation raft. This is the base of the caisson. It is built on the caissonnier, out of the water. It measures 700m2 and is 80cm thick. 600m 3 of concrete are poured in a single step to form it. • Phase 2, the construction of the walls that will create cells in the caisson. Put together, this would represent a 280-metre long facade. These walls are built continuously thanks to a sliding formwork. Concrete is pumped from the dock, transported through a network of pipes and concrete distribution masts in the formwork. The latter is raised almost continuously, leaning on the previously poured concrete, as soon as it is sufficiently hardened. The average progression is 12cm per hour. This procedure continues until it reaches a height of 27 metres on the rear face of the caisson. • Phase 3, the construction of the Jarlan poles. When the required height is reached, the caissonnier is ballasted and sinks into the water until the caisson comes off and floats. It is then sent to another workstation to make its upper front

Conduits pour le pompage du béton. Pipes for pumping concrete.

Un radier. A foundation raft.

s’enfonce dans l’eau jusqu’à ce que le caisson se décolle et se mette en flottaison. Il est alors acheminé sur un autre poste de travail pour réaliser sa partie supérieure avant, dite « Chambre Jarlan ». Il s’agit d’ouvertures qui absorbent l’énergie des vagues et empêchent l’eau de passer par-dessus le caisson. • Phase 4, le caisson achevé est ensuite stocké, avant d’être préparé pour la phase de remorquage. Il sera tracté vers Monaco par voie maritime.

part, known as the ‘Jarlan Chamber’. These are openings that absorb wave energy and prevent water from passing over the caisson. • Phase 4, the completed caisson is then stored, before being prepared for the towing phase. It will be towed to Monaco by sea.

Poteaux Jarlan en cours de construction. Jarlan poles under construction. Caisson à quai. A docked caisson.

La haute précision d’un ballet bien réglé et le travail d’un alchimiste

The precision of a choreographed ballet and the work of an alchemist

Les équipes au travail dans le caisson. Teams working in the caisson.

Les ouvriers qui réalisent le caisson sont facilement reconnaissables : les gilets jaunes sont les ferrailleurs, les gilets oranges versent le béton dans le coffrage glissant. La logistique de l’opération est prépondérante pour la réussite de la réalisation : les différents groupes répartis sur toute la surface du caisson en devenir doivent impérativement progresser en même temps et au même rythme pour élever la structure. Mais il faut réussir à circuler dans l’exiguïté de l’espace de travail au milieu d’une forêt de tiges d’acier allant jusqu’au HA40 (la plus grosse section d’acier existante). Elles constituent l’armature métallique du caisson. Cette armature est à l’image de l’ensemble de la construction : imposante. Il y a 380 kilos d’acier (dont une partie en acier inoxydable) par m3 de béton (contre 80 pour des ouvrages classiques et 160 pour des ouvrages d’art).

The workers who make the caisson are easily recognizable. Those wearing yellow vests are the steel reinforcement workers, those wearing orange vests pour the concrete into the sliding formwork. The logistics of the operation are crucial to successfully manufacturing a caisson: the various groups spread over the entire surface area of the future caisson must progress at the same time and at the same pace to raise the structure. But they have to be able to move around in a cramped workspace in the middle of a forest of steel rods up to HA40 (the largest diameter of steel available). They constitute the metal framework of the caisson. This framework is imposing, just like the entire construction. There are 380 kilos of steel (part of which is stainless steel) per m 3 of concrete (compared to 80 kilos for conventional

Si l’acier est spécifique, il en va de même pour le béton. De manière générale, chaque béton est conçu pour répondre à des propriétés particulières dépendantes de l’usage final. Celui utilisé pour fabriquer les caissons dans le cadre de l’extension en mer de Monaco, doit d’abord résister à l’agression permanente du sel de mer. Il faut le rendre imperméable aux ions chlorure qui rongent les matériaux et corrodent les armatures. Un long travail préparatoire d’essais et de tests, pendant plusieurs mois, a été nécessaire pour mettre au point la formulation adaptée, et garantir la durabilité de la construction. Comme pour de nombreuses autres opérations sur ce chantier des prélèvements pour des contrôles quotidiens sont réalisés. Chaque jour la qualité et les propriétés du béton « anti sel de mer » sont testées. Chaque jour est également une remise en question liée aux conditions climatiques. L’ensoleillement, la température et l’humidité ont un impact sur le temps de séchage du béton et par conséquent dans le choix du moment du déplacement vertical du coffrage glissant. Hausser le coffrage pour enchaîner sur la fabrication de la partie immédiatement supérieure en progressant centimètre par centimètre dépend de l’ensemble de ces paramètres. Il faut donc à chaque stade trouver le point d’équilibre avant de passer à l’étape suivante. Si le coffrage glissant est déplacé trop tôt le béton va s’affaisser. Mais si l’on attend trop longtemps, le béton se fige et le coffrage glissant est bloqué restant collé au béton. Pendant plusieurs semaines, les équipes ont pu se préparer à ce travail spécifique en s’entraînant à Marseille sur deux maquettes (échelle 1) du caissonnier. Les maquettes ont (aussi) servi à préparer et optimiser l’activité du personnel, étudier notamment le coulissement du coffrage, établir les schémas de circulation sur le chantier durant la construction en continu et tester sous différentes conditions, la réaction du béton employé.

structures and 160 kilos for civil engineering structures). The steel and the concrete used are specific to the project. In general, each type of concrete is designed to have specific properties depending on the end use. The concrete used to manufacture the caissons as part of the Monaco offshore extension must first resist the permanent aggression of sea salt. It must be made impermeable to chloride ions that corrode materials and steel reinforcements. Tests and trials, lasting several months, were necessary to develop the appropriate formulation and guarantee the durability of the construction. As with many other operations on this site, samples are taken for daily checks. Every day the quality and properties of ‘anti sea salt’ concrete are tested. There is also a challenge every day in terms of weather conditions. Sunlight, temperature and humidity all have an impact on the drying time of the concrete and therefore on the timing of the vertical progression of the sliding formwork. Raising the formwork centimetre by centimetre to move on to manufacturing the next layer depends on all these parameters. It is therefore necessary at each stage to find the equilibrium point before moving on to the next step. If the formwork is moved too soon the concrete will collapse. But if you wait too long, the concrete freezes and the slippery formwork is blocked and remains stuck to the concrete. For several weeks, the teams in Marseille prepared for this specific work by practicing on two models (scale 1) of the caissonnier. The models were (also) used to prepare and optimise the staff’s activity, in particular to study the sliding of the formwork, establish traffic patterns on the site during continuous construction and test, under different conditions, the reaction of the concrete used.

Une vue de la construction du caisson depuis le caissonnier. A view of the construction of the caisson from the caissonnier. Ferrailles. Steel reinforcement.

Développement durable

Sustainable development

Les faces extérieures des caissons sont traitées de telle sorte qu’elles favorisent l’accueil d’espèces vivantes (plantes, algues, invertébrés, poissons). Une finition spécifique est réalisée pendant la construction : il s’agit de sculpter des rainures de 15 mm de profondeur et de créer une granularité sur la surface lisse qui permettra l’accroche sur les parois verticales façonnées par le coffrage. Par ailleurs, des modules à cavité, des herbiers artificiels et des murets rocheux seront ultérieurement installés sur les faces des caissons. Ces moyens permettront la colonisation de cette surface artificielle par différentes espèces de faune et de flore. Si le caissonnier a été conçu pour son application particulière pour le chantier de l’extension en mer et la fabrication des 18 caissons, sa ré-employabilité s’est aussi placée au coeur des réflexions. A l’issue de son activité, il sera re-conditionné pour être réutilisé par Bouygues TP, notamment pour la réalisation de socles pour éoliennes. En dehors des filtres à particule pour les groupes électrogènes évoqués précédemment pour limiter les rejets dans l’air, on trouve aussi des modules DéNOx pour retenir une partie du monoxyde d’azote relâché. Enfin les huiles utilisées pour le graissage du coffrage ou le revêtement qui enduit les caissons pour retarder l’effet du sel de mer sont réalisés à partir d’éléments végétaux ou de synthèse pour ne pas impacter l’environnement marin.

The external surfaces of the caissons are treated in such a way that they are suitable for living species (plants, algae, invertebrates, fish). A specific finish is applied during construction: it consists of sculpting grooves 15mm deep and creating a granularity on the smooth surface that will allow species to attach onto the vertical walls shaped by the formwork. In addition, cavity modules, artificial aquatic plant habitats and rocky walls will later be installed on the sides of the caisons. This will allow the colonisation of this artificial surface by different species of fauna and flora. The caissonnier was specifically designed for manufacturing the 18 caissons of the offshore extension, but its re-usability was also at the heart of the design process. At the end of its activity, it will be refurbished for reuse by Bouygues TP, particularly for the construction of bases for wind turbines. In addition to particle filters for generators, mentioned above, to limit emissions to the air, there are also DéNOx modules to retain some of the released nitrogen monoxide. Finally, the oils used to lubricate the formwork or the coating that coats the caissons to delay the effect of sea salt are made from vegetable compounds or synthetic materials to avoid impacting the marine environment.

Départ vers Monaco et immersion

Departure to Monaco for immersion

18 mois seront nécessaires à la construction des 18 caissons. Le premier d’entre eux, baptisé C2, a été achevé début novembre 2017. Il sera livré à Monaco fin juin 2018. Les caissons seront acheminés successivement vers la Principauté par voie maritime, après un trajet de 3 jours. Ils seront posés un par un sur le remblai sous-marin composé de matériaux de carrière spécialement conçus et aux caractéristiques contrôlées pour assurer la stabilité de l’ensemble. La pose de toute la ceinture de caissons durera une année. Elle fera l’objet d’un dossier thématique spécifique.

It will take 18 months to build the 18 caissons. The first of these, called C2, was completed in early November 2017. It will be delivered to Monaco at the end of June 2018. The caissons will be transported successively to the Principality by sea. After a 3-day journey, they will be placed one by one on the underwater backfill composed of specially designed quarry materials with controlled characteristics to ensure the stability of the structure. The installation of the entire caisson belt will take one year. It will be the subject of a specific themed feature.

Synthèse

Synthesis

C'est à Marseille que sont construits les 18 caissons qui délimiteront en mer le quartier de L'Anse du Portier. Ils sont destinés à protéger celui-ci de l'énergie de la houle et des vagues. Chaque caisson est une structure trapézoïdale de 27 mètres de haut, 28 mètres de côté et pesant 10 000 tonnes. Les caissons seront ensuite acheminés par voie maritime à Monaco à partir de juin 2018, pour y être mis en place.

It is in Marseille that the 18 caissons that will mark out the Anse du Portier district at sea are built. They are intended to protect it from the energy of the swell and waves. Each caisson is a trapezoidal structure 27 metres high, 28 metres wide and weighing 10,000 tonnes. The caissons will then be shipped to Monaco by sea from June 2018 for installation.

Ceinture de caisson. The belt of caissons.

Coupes montrant les caissons sur le remblai d'assise. Section showing the caissons on the backfill.

Enlèvement des enrochements existants en plusieurs phases Removal of existing rockfill in several phases Dragage des sédiments pollués Dredging of polluted sediments

Dragage des sédiments non pollués Dredging of unpolluted sediments

Sable

Terrain naturel Nataural terrain Substratum

+1.65m

Bloc technique en cailloux Stone technical block Remblai du terre-plein courant en sable Backfill on the sand embankment

Caissons

-20.5m

Assise des caissons en cailloux Stone backfill for the caissons

Glossaire

Glossary of terms

Chambre jarlan Sur la face côté mer du caisson, il s’agit d’une série d’ouvertures compartimentées qui absorbent l’énergie de la houle et cassent la puissance des vagues.

Jarlan chamber On the seaward side of the caisson, there are a series of compartmentalised openings that absorb the energy of the swell and break the power of the waves.

Coffrage glissant Coffrage mobile qui progresse verticalement en continu pour permettre la réalisation des voiles du caisson.

Sliding formwork obile formwork that continuously progresses vertically to allow M the walls of the caisson to be built.

Radier Socle du caisson couvrant une surface de 700 m2 sur 80 cm de hauteur.

Foundation raft Base of the caisson covering an area of 700m2 and 80cm high. Wall Interior and exterior wall of the caisson. Put together they would span out 280 meters.

Voile Mur intérieur et extérieur du caisson. Mis bout à bout, ils couvriraient 280 mètres de long.

Caissonnier.

Caisson.

Entretien avec Eric Cheype

Interview with Eric Cheype

Directeur des travaux pour Bouygues TP à Marseille. Habitué des grands travaux d’envergure aux modalités de réalisations particulières, il est le responsable de la construction des caissons de l’extension en mer de Monaco.

Construction Manager for Bouygues TP in Marseille. Accustomed to large-scale works with specific construction methods, Eric Cheype is responsible for the construction of the caissons for the Monaco offshore extension.

[TA] [EC]

Thierry Apparu Eric Cheype

TA Quelle est la partie la plus exigeante de la réalisation d’un caisson ?

TA What is the most demanding part of making a caisson? EC On the one hand, each caisson is a unique construction because they all have different specific features, particularly with regard to their final destination in the belt they compose. For instance there are corner caissons, others are a little curved in order to respect what the sea imposes on us: the objective is to match the flow of the marine current in this part of Monegasque waters. If the overall construction plan remains the same (first the foundation raft, then building up the walls using the sliding formwork), everything we do is, in a way, a first in each case. Particular attention is therefore paid to each detail even if the volumes are so large. It is not a simple monoblock of concrete poured every time. On the other hand, we are innovative in both the design and production methods. With the use of the floating dock it was necessary to set up procedures, verify their operational characteristics using models and finally launch the construction of the first caisson. It is a prototype, which must ultimately meet the criteria of a standardised construction. It is a huge challenge and it is extremely demanding.

EC D’une part, chaque caisson est une construction unique car ils ont tous une plus ou moins grande spécificité notamment en ce qui concerne leur destination finale dans la ceinture qu’ils composent. Il y a donc des caissons d’angle, d’autres sont un peu courbe pour permettre, lors de l’assemblage, de respecter ce que nous impose la mer : l’objectif est d’épouser l’écoulement du courant marin dans cette partie des eaux territoriales monégasques. Si le schéma global de construction reste le même (d’abord le radier, puis le montage des voiles au moyen du coffrage glissant), tout ce que nous réalisons est en quelque sorte à chaque fois une première. Il y a donc une attention particulière portée sur chaque détail même quand les volumes sont aussi importants. Il ne s’agit pas d’un simple monobloc de béton coulé à chaque fois. D’autre part, nous sommes dans l’innovation à la fois dans la conception et dans la façon de produire avec l’utilisation du dock flottant : il a fallu mettre en place des procédures, vérifier leurs caractères opérationnels à l’aide de maquettes et finalement se lancer dans la construction du premier caisson. Il s’agit d’un prototype…

qui doit au final répondre aux critères d’une construction standardisée. C’est un énorme challenge et c’est extrêmement exigeant. Il faut bien comprendre que ce type de caisson, en taille et en volume n’a jamais été réalisé avec la technique du coffrage glissant. Généralement ces ouvrages se fabriquent en deux fois. Ici ce n’est pas le cas. On réalise le caisson d’un seul tenant, en continu jusqu’à la hauteur de 24 m tout en occultant la partie des murs constituant l’entrée de la chambre dite Jarlan sur la face avant où l’arrêt de bétonnage se situe à 16 m. En effet, il y a les voiles qui constituent la partie arrière et supérieure des caissons. Il s’agit de murs, d’immenses cloisons qui vont absor- ber l’énergie des vagues. Nous en construisons 280 mètres linéaires en simultané. C’est un chiffre hors norme dans la construction. Pour le port de Tanger, nous en avons construit 140 mètres, pour l’entrée

It must be understood that this type of caisson, in size and volume, has never been made with the sliding formwork technique. Generally these structures are manufactured in two stages. This is not the case here. The caisson is made in one piece, continuously up to the height of 24m while blocking out the part of the walls constituting the entrance to what we call the Jarlan chamber on the front face where we stop pouring concrete at 16m. Indeed there are the walls which constitute the rear and upper part of the caissons. These walls are huge partitions that will absorb the energy of the waves. We build 280 linear meters of it simultaneously. This is an extraordinary figure in construction. We have built 140 metres for the port of Tangier and 94 metres for the entrance to the port of Marseille. Here we are in other standards. This project is in another dimension. Everything is bigger.

Une vue sur le radier et le caisson C2 depuis le caissonnier. A view of the foundation raft and caisson C2 from the caissonnier.

du port de Marseille, 94 mètres. Là, nous sommes dans d’autres normes. Ce projet est dans une autre dimension. Tout est plus grand.

TA Looking at the staff on the site, we can see that organisation is extremely controlled. What justifies this?

TA En regardant les personnels évoluer sur le chantier, on se rend bien compte d’une organisation réglée au millimètre. Qu’est-ce qui le justifie ?

EC That’s true. It is a beehive where everyone knows exactly what they have to do and whose every action is synchronized with that of the colleague next to them. This is important. When using a sliding formwork, especially for building such a big structure, the progression is uninterrupted and everyone’s role is decisive and connected to that of others within the whole process. The orchestration is all the more important as there are many people there. This complexity is increased by having to manage teams in restricted and constrained spaces. Finally, the steel reinforcement, concreting and pumping teams have to be made to work simultaneously to place the concrete in the

EC C’est vrai. C’est une ruche dans laquelle chacun sait exactement ce qu’il a à faire et dont chaque action est synchronisée à celle du collègue à côté. Quand on utilise un coffrage glissant, donc quand on est dans une progression continue, surtout sur une structure en construction aussi importante, chacun à un rôle déterminant en connexion dans un ensemble. L’orchestration est d’autant plus importante qu’iI y a beaucoup de

S.A.S. Le Prince Albert II de Monaco sur le caissonnier Marco Polo. H.S.H. Prince Albert II of Monaco on the Marco Polo caissonnier.

monde. Cette complexité est rehaussée par la gestion des équipes dans des espaces restreints et contraints. Enfin, il faut faire travailler simultanément les équipes de ferraillage, de bétonnage et de pompage pour la mise en place du béton dans les coffrages. Il s’agit d’actions très différentes qui en général, sur une construction « normale et standardisée » se déroulent alternativement. Il faut aussi établir les rotations entre les équipes, prévoir et dimensionner leur composition en nombre suffisant ainsi que l’encadrement qui va avec. C’est une organisation imposante avec à chaque poste lors des bétonnages : 60 ferrailleurs, 40 coffreurs, et 20 personnes sur les stations de pompage du béton. TA

formwork. These are very different actions which, on a ‘normal and standardised’ construction, generally take place alternately. It is also necessary to establish rotations between teams, to plan and staff them as well as supervising staff in sufficient numbers. The concreting process requires an impressive organisation including 60 steel reinforcement workers, 40 formworkers, and 20 people on the concrete pumping stations. TA

Under these conditions, what is the greatest risk?

EC Our biggest fear was that C2, the first caisson, would not be released from the caissonnier. I come back to what I explained earlier: this is the first time anyone has implemented the use of the floating dock. We have to float a caisson that weighs between 9,000 and 10,000 tons so that it leaves the caissonnier, the tool in which it was built. So it was a jump into the unknown. Sometimes we said to ourselves “What if the caisson does not come off the caissonnier?” The theory was that the structure is built on a wooden floor. Between this floor and the foundation raft (the base of the caisson) we installed a membrane so that the concrete does not stick to the wood. When the caissonnier sinks into the water, water passes between the membrane and the wood and the caisson rises due to the Archimedes’ buoyancy principle. Despite a not quite as expected positioning during the floating of the caisson which required some manoeuvres with the winches and the tugboat, it worked perfectly. But before it did, it was still a theory, so it was worrying.

Dans ces conditions, quel est le plus grand risque ?

EC Notre plus grande crainte c’était que le caisson n°1, le C2, ne se libère pas du caissonnier. Je reviens à ce que j’expliquais plus tôt : il s’agit d’une première avec l’utilisation du dock flottant. Nous devons mettre en flottaison un caisson qui pèse entre 9 et 10 000 t pour qu’il quitte le caissonnier, l’outil dans lequel il a été construit. Donc il s’agissait d’un saut dans l’inconnu. Nous nous sommes dits parfois « et si le caisson ne se décolle pas du caissonnier ? » La théorie était la suivante : la structure est construite sur un plancher en bois. Entre ce plancher et le radier (la base du caisson), nous avons posé une membrane pour que le béton n‘adhère pas au bois. Quand le caissonnier s’enfonce dans l’eau, celle-ci passe entre la membrane et le bois et le caisson se soulève du fait du principe de la poussée d’Archimède. Malgré un positionnement pas tout à fait comme prévu lors de la mise en flottaison du caisson qui a nécessité quelques manoeuvres avec les treuils et le remorqueur, cela a parfaitement fonctionné… mais avant que ça fonctionne on est toujours dans la théorie, donc inquiet.

TA Are you proud to be associated with this project? EC It is an exceptional project in every respect. I have had the chance to carry out important constructions, but here we are really in another dimension: we use a tool, the caissonnier, which has

TA Retirez-vous une certaine fierté du fait d’être associé à ce chantier ?

never been used in France. In addition, we work on dimensions that are imposing with large teams working 24 hours a day. In short, this type of work is rare, so the techniques and technologies we use are also rare and the customer, the Principality of Monaco, is an international showcase. So what we do will have a particular resonance in our industry. It is very exceptional and therefore very motivating. This motivation was evident when the first caisson was released. Our employees had not left the site. It was time for team rotation but no one wanted to miss it. This moment was very special. Everyone was very proud and had shown a huge commitment. It takes a lot of tenacity and determination on this type of project where work is carried out continuously, sometimes under severe weather conditions, as has often been the case in recent weeks. The expectations are therefore high, but the project is exciting.

EC C’est un chantier exceptionnel à tout point de vue. J’ai eu la chance d’exécuter des constructions importantes, mais là nous sommes réellement dans une autre dimension : nous utilisons un outil, le caissonnier qui n’a jamais été utilisé en France. Par ailleurs, nous travaillons sur des dimensions qui sont imposantes avec des équipes nombreuses et 24h/24. En résumé, ce type d’ouvrage est rare donc les techniques et technologies que nous mettons en oeuvre le sont aussi et puis le client, la Principauté de Monaco, est une vitrine internationale. Donc ce que nous faisons aura forcément une résonance particulière dans notre secteur d’activité. C’est très exceptionnel et c’est donc très motivant. Cette motivation s’est vue lors de la libération du premier caisson. Nos compagnons n’ont pas quitté le chantier. C’était le moment de la rotation des équipes mais personnes ne voulait rater ça. Ce moment n’avait rien d’anodin. Tout le monde était très fier et chacun s’était beaucoup, beaucoup investi. Il faut beaucoup de ténacité et de volonté sur ce type de chantier où l’on travaille en continu parfois sous des conditions météorologiques contraignantes, comme cela a souvent été le cas ces dernières semaines. L’exigence est donc forte mais le projet est passionnant.