Eoliennes offshore : une « bouteille » à la mer

Durant près de trois mois, le consortium composé d’Eiffage Travaux Publics, du concepteur norvégien Seatower et du spécialiste en travaux maritimes danois MT Hojgaard a érigé un premier prototype d’embase gravitaire pour éolienne offshore. Construite sur le quai de Bougainville dans le Grand Port Maritime du Havre (Seine-Maritime), cette fondation innovante – en forme de bouteille – est une structure mixte béton-acier mesurant 47 m de haut (pièce de transition comprise), 12,5 m de diamètre (à sa base), pour un poids de 1 400 tonnes environ.

« Ce premier ouvrage a été spécifiquement dimensionné pour supporter un mât-treillis de 40 m équipé de capteurs destinés à mesurer la force et la direction des vents, une installation indispensable pour évaluer le potentiel d’un champ d’éoliennes en mer », précise Thomas Tiberghien, directeur du département génie civil et nucléaire d’Eiffage Travaux Publics. « Si ce concept technique de fondations gravitaires est validé pour cette application spécifique, il pourra alors être mis en œuvre lors de l’installation effective d’éoliennes en mer », indique Bertrand Allanic, directeur du projet éolien en mer de Fécamp (83 éoliennes offshores pour une puissance installée de 500 MW). Dans ce cas, l’embase sera plus massive et pèsera environ 4 000 tonnes.

Pour construire cette première embase gravitaire, près de 1 000 m3 de béton ont été nécessaires. « Nous avons employé un béton de type C40 avec deux densités différentes : 2,3, sur 85 cm d’épaisseur, pour la semelle et la tête du cône et 1,9, sur une épaisseur de 35 cm, pour les voiles, la partie basse de l’ouvrage devant être plus lourde que la partie haute », explique Julien Besnier, ingénieur travaux pour Eiffage Travaux Publics. « Une fois mise à l’eau, l’embase sera lestée par l’injection de 400 tonnes de béton de ballast autoplaçant afin d’avoir un centre de gravité le plus bas possible, et donc une stabilité maximale », complète Thomas Tiberghien.

Structurellement, cet ouvrage repose sur une dalle béton de 23 m de diamètre, pour une épaisseur de 70 cm, sous laquelle a été mise en œuvre une fine couche de sable et de gravier, l’ensemble étant ceint d’un rideau de palplanches haut de 1,25 m. « Ce dispositif particulier permet de ficher et d’ancrer solidement l’ouvrage sur une couche filtrante granulaire, disposée sur le plancher océanique, par 27 m de profondeur », indique Julien Besnier. Les courbes et les cassures des voiles – lesquelles comprennent 15 câbles de précontrainte –, ont par ailleurs nécessité l’emploi de matériels de coffrage grimpant sur-mesure, rendant les opérations de bétonnage relativement contraignantes. Une autre particularité de l’embase conçue – et brevetée sous le nom de « Cranefree Gravity » – par Seatower : un cylindre en béton de 6,5 m de diamètre et de 5,5 m de haut a été réalisé au fond de la « bouteille » afin d’en optimiser le remplissage, par l’eau de mer, lors des opérations de coulage.

Aujourd’hui, les équipes d’Eiffage Travaux Publics finalisent l’installation de la pièce de transition, fabriquée par l’entreprise de construction métallique Iemants (groupe Smulders), rachetée par le groupe de BTP français en 2013. Dotée d’une plateforme de travail, cette pièce, d’un poids de 70 tonnes et d’une hauteur de 30 m, sera, pour moitié, immergée dans l’eau.

« L’un des principaux avantages de notre ouvrage est d’éviter la mobilisation d’importants moyens nautiques, de type Heavy Lift Ship – peu nombreux dans le monde et donc coûteux –, lors de son acheminement en mer. Grâce à sa relative légèreté et à sa flottabilité, seuls trois remorqueurs suffisent », fait savoir Petter J. Karal, PDG de Seatower. Les fondations offshore, qui pèsent environ 25 % du coût global d’un champ éolien, feront l’objet, d’ici à la fin de l’année, d’un appel d’offres européen.