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Les travaux dans le secteur des Trois-Chêne consistent principalement en la construction d’une tranchée couverte, permettant d’enterrer et de doubler la ligne ferroviaire actuelle. Pour des raisons de planification, ce secteur est divisé en trois zones géographiques.
La première zone va de la gare des Eaux-Vives au chemin de Grange-Falquet. Un passage inférieur y est créé sous le chemin de Grange-Canal, permettant à la voie verte de passer sous la route (et au-dessus des trains).
La deuxième zone va du chemin de Grange-Falquet à celui de la Gravière. Deux ouvrages particuliers y sont construits : le pont sur la Seymaz et la halte de Chêne-Bourg.
La troisième zone, enfin, va du chemin de la Gravière à la frontière représentée par le Foron.
Station Chêne-Bourg
Dans un premier temps, le bâtiment actuel de la gare de Chêne-Bourg a été « ripé » au moyen de rails. Les autres bâtiments présents sur le futur site de la halte (dépôts, entrepôts,…) ont été démolis et les réseaux souterrains (eau, électricité etc.) déviés afin de libérer le terrain pour construire l’enceinte de la gare. Celle-ci est réalisée en parois moulées.
Afin d’assurer la stabilité des parois moulées, un étayage provisoire en charpente métallique est mis en place au fur et à mesure de l’excavation de l’intérieur de l’enceinte. L’évacuation des matériaux d’excavation et l’approvisionnement en matériaux de construction (acier, béton,…) se font depuis la surface.
Une fois les travaux de génie civil intérieurs (radier, escaliers, …) terminés, la dalle de couverture peut être réalisée. Elle est constituée d’éléments en béton armé et de charpente métallique, dans lesquels s’intercalent les briques de verre qui sont la « signature » visuelle des stations CEVA. L’étayage provisoire est alors démonté et évacué par les trémies laissées dans la dalle.
Une fois la dalle terminée, les travaux de second œuvre, puis d’équipement ferroviaire sont réalisés. Les aménagements extérieurs sont réalisés en dernier.
Tranchée couverte
Avant de construire la nouvelle tranchée, il a fallu « déferrer » l’ancienne ligne ferroviaire, c’est-à-dire démonter et ôter les éléments existants (rails, traverses, ballast, ligne de contact et caténaires, signalisation ferroviaire).
L’enceinte de la tranchée couverte est ensuite construite en réalisant des parois moulées (c’est-à-dire des murs en béton armé coulés directement dans le sol dans une tranchée étroite et profonde) recouvertes par une dalle de couverture en béton armé. Ces travaux se déroulent depuis la surface. D’une longueur totale de 3,6 kilomètres, la tranchée elle-même est ensuite creusée entre les parois moulées et sous la dalle de couverture.
L’évacuation des matériaux d’excavation ainsi que l’approvisionnement en matériaux de construction se font soit en utilisant des rampes d’accès aux zones souterraines, soit depuis la surface par le biais de trémies.
Afin de limiter la durée des travaux et donc des nuisances, la tranchée couverte est réalisée à partir de plusieurs fronts d’attaque simultanés, répartis sur l’ensemble des zones de chantier.
Passage inférieur Grange-Canal
Une fois la tranchée couverte réalisée dans la zone du chemin Grange-Canal, le passage inférieur sera créé. Son but est de permettre à la voie verte de passer sous le chemin de Grange-Canal, tandis que le train circulera plusieurs mètres en dessous. La réalisation de ce passage durera environ 8 mois. Il est constitué de murs en béton armé « posés » sur les parois moulées qui servent à la fois de culées pour le tablier et de soutènement aux terrains de part et d’autre du chemin de Grange-Canal.
Pont sur la Seymaz
Cet ouvrage a remplacé l’ancien le pont de chemin de fer. Le nouveau pont permet le passage des trains en dessous, et dessus celui de la voie verte.
Constitué d’un tablier en béton armé d’une longueur d’environ 20 mètres et d’une largeur de l’ordre de 12 mètres, il repose de part et d’autre de la rivière sur deux lignes de pieux forés. Ce pont, où circulent les trains, est surmonté d’une passerelle d’une portée de 50m en construction métallique avec platelage en bois, permettant la continuité de la voie verte.