Mines de fer de Baffinland – projet Mary River

L’exploitation ferroviaire a été modélisée en tenant compte de la taille limitée des zones de stockage et en fonction des opérations portuaires, dont l’ampleur varie du simple au double entre le mois le plus calme et le mois le plus actif, en raison de l’impact de la banquise sur les calendriers d’expédition.

Le chemin de fer proposé (route sud) avait une longueur totale de plus de 195 km (voies de garages et cours comprises), et nécessitait plus de 12 millions de mètres cubes de terrassements (terre et rocher). Outre les défis liés à la construction dans un environnement très hostile, le projet devait se conformer aux règlements de 19 organismes de réglementation.

Conception détaillée

Les principaux défis du projet sont directement liés à l’éloignement du site, à la fenêtre limitée pour le travail d’exploration sur le terrain et au climat extrême. Il a fallu concevoir le projet assez rapidement pour fournir les premiers éléments nécessaires aux demandes d’autorisations administratives et à l’approvisionnement de certains équipements demandant un long délai entre commande et livraison.

Cette phase a présenté les caractéristiques suivantes :

• Le travail de conception a inclus une coordination étroite avec les équipes de conception portuaire et minière, afin d’assurer la compatibilité des services et éviter toute duplication des installations;
• Les critères de conception ont dû répondre aux contraintes environnementales uniques affectant la construction et l’exploitation;
• La conception s’est attachée à réduire les déblais dans les sols sensibles au dégel, à ne pas remblayer les cours d’eau (présence de poissons) et à éviter les zones d’intérêt archéologique;
• Des études hydrologiques et hydrauliques ont identifié les débits des écoulements d’eau et les types de franchissements appropriés sur la base de mesures effectuées sur le terrain, dans une région avec des caractéristiques de ruissellement printanier uniques.

Compte tenu des problèmes logistiques liés à ce site très éloigné, la conception des ponts s’est appuyée sur des sections modulaires et standards (travées métalliques et éléments préfabriqués) :

• Le matériel de voie a été spécifié en mettant en avant son adaptation au froid extrême;
• La conception de la signalisation et des systèmes de télécommunications a pris en compte les besoins opérationnels et de construction;
• L’optimisation de la configuration du bâtiment de maintenance ferroviaire était essentielle pour réduire la taille des installations sans compromettre leur capacité à répondre aux exigences fonctionnelles;
• Les spécifications des locomotives et des wagons de fret ont été sujettes à des exigences spécifiques pour le fonctionnement dans un climat froid;
• Une route a été conçue afin de permettre l’accès des véhicules pendant la construction du chemin de fer;
• Différentes équipes de conception technique ont travaillé en parallèle pour répondre à un calendrier de construction en régime accéléré, et à une saison très limitée pour l’expédition des matériaux et équipements.

Le projet a été suspendu en raison de la situation économique de 2008.

Étude d’impact sur l’environnement

Le dossier d’étude d’impact sur l’environnement a été préparé sur la base des plans d’alignement et sur la conception des routes d’accès, à leur stade d’avancement de 2008.

Étude de faisabilité révisée et optimisation de la conception

SYSTRA Canada a pris en compte les études géotechniques réalisées pendant l’été 2008 et la conception détaillée de 2008, afin de préparer une estimation des quantités du projet.

SYSTRA Canada a également mis à jour le plan d’exploitation proposé et a fourni une estimation révisée des besoins en main-d’œuvre, en matériel roulant et en équipement, afin de réaliser une analyse financière du projet. Cette analyse considérait également les matériaux et carburants nécessaires à l’exploitation du chemin de fer tout au long de son cycle de vie.

D’autres études géotechniques ont été réalisées pendant l‘été

2011, en particulier au niveau des zones de tunnels et des zones exposées à un risque de chutes de pierres. L’étude des risques associés au pergélisol et l’information géotechnique complémentaire accumulée en 2011 ont amené à redéfinir les exigences de conception pour les sections d’alignement où la roche devait être entaillée, en fonction des différents profils géotechniques. Elles ont également conduit à identifier des zones exposées à des risques élevés d’éboulement. La ligne principale du chemin de fer a été optimisée et redessinée, les gares de triage de la mine et du port ont été relocalisées et redessinées, afin de prendre en compte les nouvelles données géotechniques disponibles et la conception optimisée de la mine et des installations portuaires.

Une étude de la propagation des ondes radio a également été menée afin de permettre la préparation des spécifications des systèmes de signalisation et de télécommunications.

SYSTRA Canada a également fourni un soutien technique pendant le processus d’examen des impacts environnementaux devant la Commission d’Examen des Impacts du Nunavut et devant d’autres organismes gouvernementaux.

Conception détaillée de construction en régime accéléré

SYSTRA Canada a développé la conception détaillée des gares de triage, les schémas fonctionnels des ateliers et a rédigé les spécifications techniques préliminaires pour le matériel roulant et l’équipement d’entretien des voies. Ce travail a compris :

• L’évaluation des diverses conceptions de terminaux, en particulier quant à leur capacité d’adaptation pour faire face à des trains plus longs et accueillir une future montée en puissance de la production minière;
• Les plans d’aménagement fonctionnel de l’atelier de maintenance destiné à accueillir les locomotives, wagons de minerais et les matériels d’entretien (route et rail), les véhicules et l’équipement nécessaire pour le fonctionnement du port;
• La conception de l’alignement final pour les zones de triage et les terminaux. Cela a nécessité de modéliser le ruissellement de l’eau de pluie pour tenir compte du sol gelé pendant les premières pluies de printemps. Il était essentiel de garder les appareils de voie hors de l’eau, car l’eau était susceptible de geler pendant la nuit;
• Des études hydrologiques et hydrauliques ont été revues et ajustées sur la base des résultats d’une analyse des risques du projet.

La composante ferroviaire du projet a été suspendue en raison de la situation économique en 2012.