Ecluses jumelles de Münster

Définition de la tâche

En raison de l'âge des 3 anciennes écluses et des exigences accrues de la navigation, la construction de 2 nouvelles écluses au niveau du canal de Münster sur le canal Dortmund-Ems (DEK) s'est avérée nécessaire.

Eiffel Deutschland Stahltechnologie, en tant qu'associé du consortium „Stahlwasserbau Neue Schleusen Münster 1+2&ldquo ; a été chargé par le Wasserstraßen-Neubauamt Datteln de la fabrication, de la livraison, du montage et de la mise en service des éléments de construction mécanique et hydraulique en acier ainsi que des entraînements hydrauliques en 2003.

Les deux nouvelles écluses, qui fonctionneront en jumelage une fois terminées, remplaceront les deux écluses les plus anciennes datant de 1898 et 1912.

La nouvelle écluse Münster 1 a été mise en service en février 2009 et lorsque l'écluse Münster 2 sera achevée en février 2014, les deux écluses fonctionneront en mode jumelé. L'écluse 3, achevée en 1926, n'a été mise hors service que dans un premier temps.

Description de la construction

Les deux chambres de l'écluse, d'une longueur utile de 190 m et d'une largeur utile de 12,50 m, ont une hauteur de levage, c'est-à-dire qu'elles franchissent une pente, de 6,20 m.

La consommation d'eau par éclusage est de 15.500 m³ ; et en mode jumelé intelligent, cette consommation est réduite à 8.000 m³ ;

La chambre d'écluse a été construite comme un cadre ouvert résistant à la flexion, de manière conventionnelle, avec des joints. Elle se divise en 18 blocs de chambres séparés par des joints spatiaux, de l'amont vers l'aval. Les différents éléments de construction hydraulique en acier sont répartis sur ces blocs de chambres. En partant de l'amont vers l'aval, il s'agit successivement de :

• La tête amont avec la porte amont (porte basculante) comme élément de fermeture contre l'eau amont et le batardeau côté amont
• .
• Les fermetures des canaux longitudinaux et les groupes d'entraînement sur la tête supérieure sont logés dans le bloc 1
• .
• L'ouvrage de liaison dans le bloc 10 avec les deux canaux de liaison relie les deux écluses via les fermetures des canaux de liaison et permet le fonctionnement jumelé
• .
• Les fermetures des canaux longitudinaux et les groupes d'entraînement sur la sous-maîtrise sont logés dans le bloc 13
• .
• La tête aval avec la porte aval (2 vantaux de porte battante en construction pliante) comme corps de fermeture contre l'eau aval et le batardeau côté aval

Un système de protection contre les chocs devant la porte aval, d'une capacité de travail de 2 MJ (mégajoules), permet d'éviter des dommages importants en cas d'éventuels chocs de bateaux contre la porte aval.

Le choix des matériaux de construction

La structure porteuse de la fermeture a été fabriquée à partir des aciers de construction généraux S235J2+N ou S355J2+N. Les pièces fixes, telles que les dispositifs de roulement et de guidage ainsi que les pièces d'appui, ont été fabriquées à partir des aciers de construction généraux, des aciers de traitement en combinaison avec les aciers inoxydables (1.4301 ; 1.4541 ; 1.4571 ; 1.4418 ; 1.4462 et 1.4057). Les dispositifs de protection et de rejet sont fabriqués en thermoplastique et les joints en caoutchouc synthétique.

Une performance d'ingénierie particulière

Le 11 août 1899, l'empereur Guillaume II inaugurait le canal Dortmund-Ems et, avec cette ouverture, le rêve séculaire de relier la Westphalie à la mer du Nord se réalisait. En même temps, le canal Dortmund-Ems était le premier tronçon d'une grande liaison Rhin-Weser-Elbe prévue par le gouvernement prussien et ouvrait la voie à l'essor économique du nord-ouest de l'Allemagne. La construction du canal a entraîné un changement structurel dans les régions qui se trouvaient désormais directement sur une voie navigable.

Les écluses ont été conçues comme des ouvrages industriels, devenant par des processus créatifs des objets d'ingénierie et une contribution à la culture architecturale. De nombreuses constructions d'écluses ont été intégrées dans leur environnement en adaptant l'ouvrage, par exemple en utilisant des matériaux spécifiques à la région. L'utilisation des voies navigables à des fins de loisirs impose une intégration et un aménagement paysagers.

De nombreuses écluses en service depuis plus d'un siècle allient conception architecturale et haute fonctionnalité. Les nouvelles écluses Münster 1 et 2 seront elles aussi plus tard des objets de culture architecturale.

La condition essentielle pour cela est le maintien du mode de construction traditionnel dans la conception, la fabrication et le montage des éléments hydrauliques en acier, en intégrant des matériaux et des éléments nouveaux mais éprouvés. Les anciennes constructions se sont distinguées par leur robustesse et leur longévité particulières ; les nouvelles constructions doivent être au moins aussi durables grâce à la combinaison, sur le plan de l'ingénierie, de ce qui a fait ses preuves et de ce qui est nouveau.

La longévité a pour effet positif que la durée d'utilisation technique des ouvrages hydrauliques est de 80 à 100 ans. La robustesse de la construction assure un fonctionnement sans faille et garantit une grande disponibilité de l'installation.

Cette robustesse et cette grande disponibilité dans la construction hydraulique en acier ne sont pas dues au hasard, car les dispositifs de roulement et de guidage, les galets de roulement et les joints métalliques des vannes à coin de roulement sont soumis à des exigences de précision très élevées. Ces éléments de construction mécanique ont été usinés mécaniquement, fabriqués et montés au dixième de millimètre près. Le contrôle par mesure a été effectué lors de la fabrication et du montage par une technique de mesure laser 3D.

Rapport explicatif de la société Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH pour la soumission au Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015