Le projet, situé à la frontière entre les cantons de Lucerne et de Schwyz, consiste non seulement à rénover la route existante (construite en 1885/86 et élargie pour la dernière fois en 1939), mais aussi à l'adapter aux normes actuelles. Cela se traduit par un élargissement significatif de la structure - avec une augmentation du porte-à-faux de 3 à 5,5 mètres. La topographie constitue un défi majeur : la route serpente autour du massif montagneux du Rigi et constitue la seule liaison entre Vitznau et Gersau. Une fermeture à long terme de la route n'est donc pas envisageable, ce qui signifie que la construction doit se dérouler sous circulation. Les seules exceptions sont deux fermetures complètes de trois semaines chacune pour des travaux qui ne peuvent être effectués sous circulation. Le tronçon routier est également situé dans une position très exposée au-dessus du lac, ce qui entraîne des exigences strictes en matière de protection du paysage pour une conception visuellement attrayante. Par exemple, la structure porteuse doit ressembler à une forme organique.

Compte tenu des conditions topographiques, des exigences esthétiques et de la nécessité de construire sous la circulation, seule une structure nervurée ancrée à l'arrière était réalisable - une structure qui est "serrée" entre la voie de circulation unique et le débarcadère. La structure se compose d'une fondation en bande continue d'une largeur standard de deux mètres, d'un mur arrière continu d'une hauteur de 3,5 mètres et d'un ancrage arrière permanent à l'aide d'ancrages de contrôle précontraints. Ces derniers sont constitués d'ancrages à torons avec sept torons de 0,5 pouce chacun, espacés d'un mètre et forés alternativement à des inclinaisons de 5 et 15 degrés.

En raison des exigences esthétiques élevées, les nervures sont relativement rapprochées, à seulement quatre mètres les unes des autres. Le tablier de la route s'étend vers le lac jusqu'à une tête en porte-à-faux et supporte l'ensemble de la structure de la chaussée. La structure s'adapte continuellement au terrain et au tracé prévu de la route. Les 55 nervures ont des géométries différentes. Dans les sections où la structure est partiellement cachée par la forêt, des murs de soutènement conventionnels supportent la chaussée à la place. Au total, trois systèmes structurels différents sont utilisés. L'architecte Eduard Imhof a apporté son soutien à l'équipe d'ingénieurs pour la conception de l'ouvrage.

Une autre particularité se trouve à mi-chemin de la paroi rocheuse : une entaille rocheuse que la structure doit franchir librement sur une portée de 20 mètres. À cet endroit, quatre nervures sont soutenues par un mur arrière renforcé, complété par un tablier routier suspendu à flanc de montagne. La fondation en bandes fait office de membrure inférieure et assure une grande rigidité à la flexion.

La conception a été basée sur un modèle paramétrique dans ALLPLAN Civil. Bänziger Partner a modélisé non seulement la structure en béton, mais aussi tous les ancrages permanents non précontraints et précontraints, ainsi que les micropieux. Chaque composant s'est vu attribuer des attributs tels que le nom, la longueur, l'inclinaison, etc. En raison de la forte courbure de la structure, les croisements d'ancrages étaient inévitables. La modélisation a permis d'identifier et d'éviter facilement les collisions. Outre la structure, la fosse d'excavation a également été modélisée afin que l'entreprise de construction puisse utiliser une commande d'excavateur 3D pour l'excavation. Le modèle d'excavation comprend tous les ancrages non précontraints utilisés pour la stabilisation temporaire de la fosse, ce qui permet d'identifier les conflits de forage potentiels pendant la phase de planification.

Des modèles ont également été créés pour d'autres objets pertinents, tels que le bunker existant, la ligne à haute tension et le terrain (y compris la géologie, les surfaces rocheuses et les corps de fracture), ce qui a permis de mettre en place une approche de planification entièrement basée sur des modèles. Selon l'appel d'offres, même l'entrepreneur devait créer tous les concepts de chantier en 3D - par exemple, pour identifier les conflits entre les fondations des grues et les ancrages prévus, ou entre les échafaudages lourds du côté de la vallée et les micropieux. Le modèle BIM détaillé de Bänziger Partner a donc déjà servi de base pour garantir la faisabilité du projet pendant la phase d'appel d'offres.

Dans l'ensemble, l'effort de planification accru requis par le modèle s'est avéré plus que rentable. Par exemple, l'armature complexe a pu être créée sur la base du modèle, et les mesures de construction temporaires ont pu être examinées rapidement et facilement. L'entreprise de construction a également utilisé le modèle BIM pour le piquetage basé sur le modèle, le contrôle de l'excavatrice en 3D, la détermination des volumes de béton et la surveillance continue de la surface d'excavation.

Participants au projet