A sa mise en service en 2022, la ligne 15 Sud du Grand Paris Express (GPE) desservira 16 gares le long de 33 kilomètres de tracé souterrain, soit 300.000 voyages quotidiens.
Elle concerne 1,1 million d’habitants et 455.000 emplois et nécessite un investissement de 5,7 milliards d’euros.
Il faudra seulement 35 minutes entre Pont de Sèvres à l’ouest et Noisy-Champs à l’est. Les rames mettront en moyenne 2 minutes 20 secondes entre deux gares.
Divisée en 8 lots de travaux publics (gares souterraines et morceaux de tunnels principalement) dont l’attribution sera terminée d’ici à l’été 2017, le projet permettra d’installer la fibre optique à très haut débit grâce aux gares, aux puits de ventilation et aux tunnels. La ligne 15 Sud sera un métro performant à vitesse commerciale plus élevée que le métro actuel et un métro numérique entièrement connecté.

La ligne 15 Sud s’inscrit dans un contexte urbain très dense et passe sous des zones de bâtiments de grande hauteur, aux fondations profondes. De plus, d’anciennes carrières – qui seront comblées avant le passage des tunneliers – sont présentes le long du tracé. Ces deux facteurs amènent à creuser à plus de 40 mètres de profondeur par endroits. Les gares les plus superficielles se situeront à environ 20 mètres sous la terre. A titre de comparaison, le métro parisien se trouve en moyenne à 10 mètres sous la surface du sol.

Les opérations de génie civil ont débuté en juin 2016 sur le site de la gare Fort d’Issy-Vanves-Clamart. Les travaux de l’arrière-gare de Noisy-Champs ont débuté à la fin de l’année 2016.

2017 s’annonce comme une année charnière : 14 des 16 gares seront en chantier d’ici à la fin de l’été. Les gares de Châtillon-Montrouge et Noisy-Champs entreront en génie civil en 2018. Et 31 des 38 ouvrages annexes devraient être en travaux d’ici à la fin 2017. Fin 2017, 45 chantiers, dont 14 gares et 31 ouvrages annexes, seront en construction. D’autres étapes décisives vont être franchies comme par exemple la livraison du premier des 10 tunneliers, prévue à la fin de l’année 2017.

Description du chantier type d’une gare souterraine

Première étape du chantier, les travaux préparatoires consistent à libérer l’espace nécessaire en surface et en souterrain à la construction d’une gare. Une fois ces opérations réalisées, les travaux de génie civil peuvent débuter. Ils consistent à construire les parois et à creuser le volume intérieur de la gare. Les parois sont réalisées en premier avant même que l’espace central de la gare ne soit creusé. Elles forment progressivement le périmètre de l’ouvrage souterrain. Dans un premier temps, de petites tranchées parallèles sont creusées et servent de socle à la construction de deux murets en béton : les murettes-guides. Celles-ci permettent de matérialiser les contours de l’ouvrage et de définir avec précision son tracé pour guider l’outil de forage.

Ensuite, en fonction du type de terrain rencontré, deux engins de chantier sont utilisés pour le creusement des panneaux de parois moulées : la benne à câble pour les sols meubles et l’hydrofraise pour les sols durs. Au fur et à mesure du creusement, un mélange d’argile et de bentonite est substitué au terrain. Cette boue permet d’assurer la stabilité de cette grande tranchée pendant toute la durée du forage d’un panneau. Puis, des cages d’armature en métal sont glissées dans la tranchée. Aux deux extrémités, un joint est posé. Il permet d’assurer l’étanchéité de la paroi vis-à-vis du panneau suivant. Une fois les cages d’armature et les joints en place, du béton est coulé. Plus lourd que la bentonite, le béton chasse le mélange d’argile vers la surface où celui-ci est stocké pour être retraité et réutilisé.

La réalisation d’un pan de paroi moulée nécessite de travailler sans interruption pour garantir sa solidité. Pour optimiser la durée des travaux, la réalisation des panneaux de parois moulées n’est pas linéaire mais se fait en simultané à divers endroits du chantier.

Une fois les parois réalisées, l’espace intérieur de la gare peut être creusé. Deux méthodes sont utilisées : le creusement en taupe ou celui à ciel ouvert.

En taupe, un pré-terrassement est exécuté afin de réaliser la dalle en béton servant de plafond à la future gare. Une ou plusieurs ouvertures réduites sont conservées pour la circulation des hommes et du matériel, le creusement du volume intérieur et l’évacuation des déblais. Cette technique peut être utilisée dans les espaces urbains très contraints lorsque le phasage des travaux le permet.

A ciel ouvert, l’intégralité du périmètre de la gare est creusée sans être couverte. Cette technique permet de travailler beaucoup plus vite.

Au fur et à mesure que la terre est évacuée en surface, des butons sont mis en place afin de soutenir les parois soumises à une forte pression du terrain.

Une fois l’espace souterrain réalisé, le tunnelier pourra traverser la gare et les butons seront remplacés par les planchers définitifs en béton.

La prochaine étape du chantier consistera à aménager et équiper la gare souterraine, construire le bâtiment voyageurs en surface, poser la voie et les divers équipements nécessaires au fonctionnement des trains.

Ingénierie et design des gares

La Société du Grand Paris (SGP) a choisi le groupement Setec TPI / Ingérop pour l’ingénierie de 8 gares (Pont de Sèvres, Issy RER, Fort d’Issy-Vanves-Clamart, Châtillon- Montrouge, Bagneux M4, Arcueil-Cachan, Villejuif-Institut Gustave Roussy et Villejuif-Louis Aragon) et Systra pour les 8 autres (Vitry Centre, Les Ardoines, Le Vert de Maisons, Créteil L’Echat, Saint Maur-Créteil, Champigny Centre, Bry-Villiers-Champigny et Noisy-Champs).

Ces gares, dessinées par de grands cabinets d’architectes, seront aussi les germes de la modernité sur tous les territoires du Grand Paris. Très souvent, elles vont servir de modèle de qualité à tout un quartier.

La volonté n’était pas d’exprimer un Etat visible et puissant, dans lequel toutes les gares sont les mêmes, mais d’adopter une dimension beaucoup plus humaine et de s’adapter à des contextes différents. Il aurait été beaucoup plus simple pour l’Etat et pour la SGP de désigner un architecte unique, qui dessine toutes les gares à l’identique. C’est plus facile à exploiter mais cela aurait été dur à vivre. Toutes les gares sont différentes : à chacune correspond un cabinet d’architectes.

En revanche, le design est aussi censé faire le lien dans tout le réseau. En termes d’usage, si le voyageur doit tout réapprendre à chaque fois qu’il achète un ticket et passe la porte palière, ce n’est pas très agréable. Donc l’idée est que cela soit tout le temps pareil. Ce design va rassembler toutes les gares en un seul geste mais aussi créer l’esthétique du Grand Paris, qui n’est pas celle de Paris. C’est assez complexe car en plus des gares, il y a une quarantaine d’objets à dessiner : la corbeille, la machine pour les tickets, la caméra, le siège, le support de la signalétique, etc.

Projets connexes aux gares

Le GPE ne concerne pas uniquement le forage de tunnels et la construction de gares. Un programme de logements neufs l’accompagne : sur la ligne 15 sud, ce sont environ 3.000 logements qui verront le jour sur les terrains dont le Grand Paris est propriétaire. Tous sont situés dans un périmètre à 50 mètres des gares.

Les gares du GPE sont des équipements publics majeurs structurant le territoire métropolitain. La réalisation de ces gares va favoriser des polarités existantes ou favoriser la création de nouvelles centralités urbaines. Selon les territoires, de nouvelles dynamiques urbaines sont ainsi mises en place, notamment dans le cadre d’élaboration des contrats de développement territorial. Ouverte sur la ville, lieu d’échange et de vie, la gare du Grand Paris accompagne le développement urbain des quartiers en y jouant un rôle fédérateur.

Au-delà de la construction des ouvrages eux-mêmes, il y a aussi des projets d’aménagement de la place publique autour de la gare pour accueillir demain toutes les formes d’intermodalité et, le cas échéant, des projets immobiliers (bureaux, logements, commerces, etc.) qui peuvent être réalisés sur le foncier que la SGP a acquis pour réaliser la gare et au-delà, si la commune le souhaite, une opération d’aménagement plus vaste.

Sur les emprises foncières acquises pour la construction de l’infrastructure, et le plus souvent en surplomb de la gare souterraine, la SGP envisage le développement d’un projet immobilier connexe pour y installer des logements, services, activités économiques et équipements. Cette démarche répond à l’objectif d’intégration de la gare dans le tissu urbain. La SGP met ainsi son patrimoine foncier au service des projets urbains et participe à la densification souhaitée des abords des gares.

La conception puis la réalisation de ces projets connexes supposent la mise en œuvre d’une démarche coordonnée entre les différents maîtres d’ouvrage et les collectivités. Cette démarche s’adapte à l’environnement de chaque site et respecte les intentions urbaines définies par les élus et exprimées dans les plans locaux d’urbanisme. En fonction des objectifs de développement urbain et des besoins fonciers pour la réalisation de l’infrastructure, la dimension du projet immobilier connexe peut varier. Afin de ne pas compromettre le développement urbain des quartiers, le tunnel et la station souterraine sont implantés de façon à ne pas obérer la constructibilité des parcelles disponibles libérées pour accueillir les gares.

La gare du Grand Paris est à la fois une infrastructure de transport et un véritable lieu de vie, de socialisation et d’échange comprenant de nombreux services. Afin de favoriser son intégration dans le tissu urbain, la conception de la gare peut intégrer la superstructure permettant la construction en surplomb d’un bâtiment de plusieurs niveaux. La méthode constructive et notamment les reprises des charges des futurs bâtiments sont étudiées et définies par le concepteur de la gare au regard de l’importance du projet immobilier connexe envisagé en surplomb.

Le projet connexe devra respecter les orientations d’aménagement du projet urbain exprimé dans les documents d’urbanisme en vigueur (programmation, densité, continuité bâti, hauteur, perspective). Le projet connexe pourra se distinguer de l’identité propre à l’équipement gare par sa volumétrie et son expression architecturale. Façades en retrait, porte-à-faux et matériaux pourront traduire cette distinction tout en s’inscrivant en continuité avec l’architecture de la gare. Si les orientations urbaines définies par les communes le prévoient, le projet connexe pourra se singulariser davantage dans son environnement bâti afin de marquer fortement le paysage urbain et souligner les nouvelles centralités fédérées par les gares. En fonction des surfaces des terrains disponibles à proximité des gares, les communes peuvent envisager le développement de programmes complémentaires. Selon des modalités et procédures définies par elles, des logements, bureaux, services et commerces pourraient compléter la constitution des nouveaux quartiers des gares. Les aménagements des espaces publics extérieurs (parvis, places publiques, voierie, pistes cyclables) complètent la valorisation du quartier et de ses environs.

Gares et projets connexes partagent une présence singulière et deviennent des repères urbains intégrés à leur environnement, ponctuant ainsi tout au long du GPE le paysage de la métropole parisienne.


Grand Paris Express – Line 15 South, the first 16 stations

When it enters service in 2022, Line 15 South of the Grand Paris express metro will serve 16 stations along 33 kilometres of underground track, or 300,000 passengers daily. It concerns 1.1 million residents and 455,000 jobs and requires an investment of €5.7 billion.

It will take only 35 minutes between Pont de Sèvres in the west and Noisy-Champs in the east. The trainsets will take just 2 minutes 20 seconds on average to travel between two stations.

Divided into 8 civil works contracts (mainly underground stations and tunnels), which will be all awarded by the summer of 2017, the project will also install fiber optic broadband in the train stations, ventilation shafts and tunnels. Line 15 South will be a high-performance metro travelling at higher speed than the current Parisian metro and a fully connected digital metro system.

Line 15 South runs in a very dense urban environment and under areas with high-rise buildings having deep foundations. In addition, old quarries – which will be filled before the passage of the tunnel boring machines – are present along the route. These two factors oblige to dig at depths of more than 40 metres in some places. The shallower stations will be built at 20 metres below ground. In comparison, the Paris metro travels on average at 10 metres below the surface.

Civil works began in June 2016 at the site of the Fort d’Issy-Vanves-Clamart station. The work to build the tail tracks for reversal of trainsets at the Noisy-Champs station began in end-2016.

2017 will be a crucial year for the project. Fourteen out of 16 stations will be under construction by the end of the summer. The civil works of the Châtillon-Montrouge and Noisy-Champs stations will begin in 2018. And 31 out of 38 associated structures (shafts) should be under build by the end of 2017. At that time, 45 worksites, including 14 stations and 31 associated structures, will be under construction. Other decisive milestones will be achieved such as, for example, the delivery of the first of the 10 TBMs, scheduled for end-2017.

Description of the typical site of an underground station

As the first stage of the worksite, the early works consist in clearing the space needed aboveground and underground for the construction of a station. Once this has been completed, the civil engineering works can begin. They consist in building the walls and digging the interior volume of the station. The walls are constructed first, even before the digging of the station’s central space. They gradually form the perimeter of the underground structure. Initially, small parallel trenches are dug and serve as the base for the construction of two concrete low guide walls. These guide walls materialise the contours of the station and define precisely the alignment to guide the drilling tool.

Then, depending on the type of ground encountered, two types of construction machines are used for the drilling of the diaphragm wall panels: a cable grab for soil and a hydromill cutter for hard ground. As the cutter penetrates, a mixture of supporting clay and bentonite slurry substitutes the ground. This mud ensures the stability of the big trench during all the drilling process of a wall panel. Then steel reinforcement cages are lowered into the trench. At both sides, a joint is placed. It helps ensure the hydraulic sealing between two contiguous panels. Once the rebar cages and joints are in place, concrete is poured. Heavier than the bentonite mud, the concrete expels the clay mixture towards the surface where it is stored to be recycled and reused.

The drilling of a diaphragm wall panel requires to work continually to ensure its solidity. To shorten the work duration, diaphragm wall panels are drilled simultaneously in various parts of the site.

Once the walls have been built, the interior space of the station can be dug by means of two methods: top-down or bottom-up.

Using the top-down technique, the soil is excavated just below the roof slab level of the future underground station structure. One or more access openings are provided in the slab for works to proceed downwards (men, material, mucking-out). This technique can be used in very dense urban spaces when the time schedule permits.

Using the bottom-up technique, excavation of the entire perimeter of the station is completed before it is covered up and the surface reinstated. This technique allows crews to work much faster.

As the excavated soil is removed to the surface, steel struts are put in place to support the retaining walls submitted to a strong ground pressure.

Once the underground space is fully excavated, the TBM will cross the station and the steel struts will be replaced with the final concrete slabs.

The next step of the project is to fit out and equip the underground station, to construct the passenger building at street level, to lay the tracks and other systems necessary for train operation.

Engineering and design of the stations

Société du Grand Paris (SGP) chose a team of Setec TPI and Ingérop for the engineering of eight stations (Pont de Sèvres, Issy RER, Fort d’Issy-Vanves-Clamart, Châtillon-Montrouge, Bagneux M4, Arcueil-Cachan, Villejuif-Institut Gustave Roussy and Villejuif-Louis Aragon) and Systra for the other eight (Vitry Centre, Les Ardoines, Le Vert de Maisons, Créteil L’Echat, Saint Maur-Créteil, Champigny Centre, Bry-Villiers-Champigny and Noisy-Champs).

These stations, designed by prestigious architects, will spread modernity across all the Greater Paris territories. Very often, they will set a quality model for an entire neighbourhood.

The willingness is not to express the visibility and power of the French state, with all the stations identical, but to adopt a much more human dimension and to fit in different environments. It would have been much easier for the French state and SGP to appoint a single architect to design all the stations in the same way. It would have been easier to operate but it would have also been hard to live for users. All the stations are different. Each of them is designed by an architectural firm.

In addition, the design is also supposed to unify the network. In terms of use, if the traveller has to learn everything again whenever he buys a ticket and walks through the platform edge doors, it is not very convenient. So the idea is to make this identical all the time. The design will unify all the stations in a single way but also create the aesthetics of the Grand Paris express metro, which is not the same as the Paris metro. It is quite complex because in addition to the stations, there are 40 objects to design: the garbage cans, the ticketing machines, the cameras, the train seats, the signage supports, etc.

Real estate schemes related to the stations

Not only the Grand Paris express metro means boring tunnels and constructing stations but also building new housing programmes. On Line 15 South, about 3,000 homes will be built on land owned by the Grand Paris authority. They are all located in a perimeter situated at 50 metres from the train stations.

The Grand Paris express metro stations are major public assets that form the backbone of the metropolitan territory. The construction of these stations will enhance existing hubs or encourage the creation of new urban centralities. Depending on the territories, new urban dynamics are implemented, in particular as part of the definition of the territorial development contracts. The Grand Paris stations are places of exchange and life open to the city. They form part of the urban development of the neighbourhoods and play a unifying role.

In addition to the construction of the stations, there are also plans for the development of the public space around the stations for all forms of intermodality and, where appropriate, for real estate projects (offices, housing, shops, etc.) which may be undertaken on the land owned by SGP to build the stations or for larger development programmes when the municipalities opt for it.

On the land earmarked for the construction of the infrastructure, SGP is considering the development of associated real estate projects (housing, public amenities, shops and services), generally above the underground stations. This approach meets the objective of integrating the stations into the urban fabric. SGP therefore puts its land and rights-of-way to the service of urban projects and participates in the land use intensification surrounding the stations.

The design and then the construction of these associated projects require the implementation of a coordinated approach between the various owners and the local authorities. This approach adapts to the environment of each site and comply with the urban intentions defined by the elected officials and described in the local urban plans. Based on the objectives of urban development and land needs for the construction of the infrastructure, the associated real estate projects may have different sizes. In order not to compromise the urban development of the neighbourhoods around the stations, the tunnel and the underground stations are located in such a way that they do not hamper the constructability of the available plots of land that have been cleared for construction of the stations.

The Grand Paris stations are both a transport infrastructure and a real place for life, socialization and exchange offering many services. In order to facilitate its integration into the urban fabric, the design of the stations may include the superstructure to enable the construction of an overlying multi-level building. The construction method, in particular the underpinning of the future buildings, is studied and defined by the designer of the station in view of the size of the associated overlying real estate project envisaged above the underground station.

The associated project must comply with the development orientations of the urban project expressed in the urbanism documents in force (scheduling, density, continuity of built-up areas, height, perspective). The associated project’s volume and architectural expression may be different from the identity of the station. Recessed façades, cantilevers and materials are tools to express these differences while remaining in line with the architecture of the station. If the urban orientations defined by the municipalities allow it, the associated project may differentiate even more within its built-up environment to set a landmark in the urban landscape and highlight the new centralities generated by the stations. Depending on the surface of land available near the stations, the municipalities may consider the development of complementary programmes. According to the modalities and procedures defined by them, housing, offices, shops and public amenities could be added to create the new neighbourhoods surrounding the stations. The fitting-out of the outdoor public spaces (esplanade, public squares, roadways, cycling lanes) make more attractive the neighbourhood and its surroundings.

The stations and their associated projects share a unique presence and become urban milestones integrated into their environment to form thereby the landscape of the Parisian metropolis along the alignment of the Grand Paris express metro.