Dans le cadre de la rénovation du centre ancien de Marignane, OSMOS assure la surveillance structurelle en continu de bâtiments avoisinants et permet à la Mairie de garantir la sécurité des occupants

Depuis 2009, la mairie de Marignane a engagé une campagne de rénovation du centre ancien de la ville. Dans le cadre de ce vaste programme, certains immeubles et bâtiments vétustes doivent être démolis. C’est le cas d’un immeuble d’habitation situé rue Victor Hugo, dont la destruction en 2019 a laissé ce que l’on appelle en urbanisme « une dent creuse », autrement dit un espace non construit entouré de parcelles bâties. Les trois pans de murs mis à nu ont été recouverts d’enduits à la chaux afin de les protéger d’agressions climatiques. Dans l’attente des travaux de reconstruction, la Mairie de Marignane souhaitait s’assurer que les bâtiments mitoyens à l’immeuble démoli restaient stables et être alerté en cas d’anomalie structurelle afin de garantir la sécurité des populations alentours.

À la suite des investigations géotechniques et des recommandations d’un bureau d’études spécialisé dans les structures en situations d’urgence, la ville de Marignane a choisi OSMOS pour placer sous surveillance structurelle les murs mitoyens à l’aide de capteurs permettant de suivre en continu et en temps réel les éventuels mouvements de basculement. Un système d’alertes automatiques a été ajouté à ce dispositif de monitoring pour prévenir la mairie en temps réel en cas d’évolution anormale des structures instrumentées. Elle a également bénéficié d’un accès 24h/24 7j/7 aux données et informations clés du projet grâce à la l’interface en ligne développée par OSMOS, SAFE WorksTM.

La surveillance en continue des immeubles a montré que les murs avoisinants demeuraient globalement dans un état stable. Toutefois si les données avaient révélé des mouvements anormaux, OSMOS aurait pu apporter son expertise pour aider la mairie à définir les actions adéquates afin de palier au risque structurel. Grâce à l’étude menée, la ville a pu transmettre les résultats montrant la bonne stabilité des murs à son service juridique. Ainsi, le maire de Marignane a pu prononcer la levée de péril sur les bâtiments mitoyens.

Satisfaite de la prestation réalisée, la ville de Marignane a fait de nouveau appel à OSMOS afin de placer sous surveillance structurelle l’église Saint-Nicolas, un édifice classé Monument Historique également située dans le centre ancien de la ville, en vue des prochains travaux de rénovation.

 

Témoignage de M. Gabriel MOULARD, Directeur de la Programmation des Travaux Neufs au sein de la DGST de la Mairie de Marignane : 

Pour quelles raisons avez-vous choisi les prestations d’OSMOS ? Quels sont leurs avantages ?

Nous avons choisi OSMOS pour leur compétence et car ils pratiquent des prix très concurrentiels. Ils ont su être de très bons conseils lors de la consultation et de la visite initiale du site avant même que nous leur passions commande, ce qui nous a laissé une très bonne impression de sérieux et de maîtrise du sujet au premier abord.

Comment avez-vous intégré les résultats d’analyses à votre gestion de projet ?

Les techniciens étaient alertés en temps réels des éventuels mouvements des constructions avoisinantes et pouvaient suivre les courbes à l’aide de l’interface SAFE WorksTM. Les rapports d’interprétation trimestriel permettaient d’avoir l’analyse des ingénieurs spécialisés, et ils étaient transmis au service juridique de la commune en charge de la procédure de péril.

OSMOS a-t-elle répondu à vos attentes ? Quels bénéfices vous a apporté le suivi réalisé ?

OSMOS a parfaitement répondu à nos attentes tant en compétences pures qu’en disponibilité et réactivité dans l’exécution des prestations. Le suivi en temps réel réalisé a permis de s’assurer que les ensembles bâtis avoisinants étaient stables, et donc de sécuriser le site en termes de responsabilité pour la commune.

Dans une démarche préventive, le Conseil Départemental de Loire-Atlantique missionne OSMOS pour vérifier consécutivement les comportements mécaniques réels de deux ponts de franchissement du fleuve. La surveillance renforcée des ouvrages permettra de maintenir le niveau de service, tout en garantissant la sécurité des usagers dans l’attente de la programmation de travaux lourds de réhabilitation

Construits à la fin du XIXème siècle, le Grand Pont de Mauves et le Pont du Haut Village s’inscrivent parmi un groupe de quatre ouvrages stratégiques établissant les liaisons entre les rives de la Loire à l’est de l’agglomération nantaise. Les inspections détaillées périodiques ont permis d’identifier plusieurs désordres, notamment des signes de corrosion évolutive, une dégradation avancée des voutains en briques sous le tablier ou encore des tassements différentiels au niveau des appuis. La structure ancienne des ponts, l’absence d’étanchéité et l’intensification du trafic sont la cause de ces détériorations constatées.

Afin de maintenir le niveau de service de ses ouvrages, tout en garantissant la sécurité des usagers, le Conseil Départemental de Loire-Atlantique a décidé d’investir plusieurs millions d’euros dans un programme de surveillance renforcée et d’entretien spécialisé de son patrimoine. En vues de ces rénovations, OSMOS a été missionné par le service Ouvrages d’Art pour surveiller le comportement du Grand Pont de Mauves dans l’attente de sa remise en état dans le cadre de travaux de réhabilitation et de modernisation. Dans un second temps, le Pont du Haut Village a également fait l’objet d’un monitoring afin d’évaluer les effets du report du trafic routier, le temps des travaux réalisés sur la ligne des ponts de Mauves. Un tel programme a permis d’éviter une fermeture anticipée du Grand Pont de Mauves, coûteuse et contraignante pour les déplacements des usagers.

Monitoring du Pont de Mauves : garantir une sécurité optimale aux usagers en gardant sous surveillance renforcée l’ouvrage dans l’attente de sa remise en état

Le Grand Pont de Mauves avait été placé sous surveillance renforcée dès 2002 dans le cadre des opérations d’inspection et de surveillance périodique. En 2018, à la suite de la constatation de l’évolution de la corrosion perforante d’un certain nombre de pièces de pont, des inspections visuelles par cordistes avaient été mises en place parallèlement à la programmation des travaux de rénovation pour remettre la structure en état. Dans l’attente du chantier, le Conseil Départemental de Loire-Atlantique a souhaité bénéficier d’une surveillance en continu et en temps réel sous trafic afin d’éviter une fermeture anticipée de l’ouvrage et maîtriser les risques structurels. Il a été demandé à OSMOS de déployer un dispositif de monitoring sept mois avant le début des travaux. L’objectif : contrôler en continu et en temps réel l’élasticité et les déplacements du pont, ainsi que les déformations quotidiennes soumises aux charges roulantes.

Après la période d’apprentissage du comportement du Pont de Mauves, OSMOS était en mesure de signaler au maitre d’ouvrage tout événement significatif traduisant un changement d’état de stabilité globale, notamment sous l’effet des variations de températures et des charges roulantes. Dans son ensemble, la structure affichait une bonne stabilité, avec une légère tendance à la tension au niveau de la travée 11. La plupart des sollicitations dynamiques, induites par le trafic routier, étaient de faibles amplitudes et sans impact préjudiciable sur le comportement mécanique de l’ouvrage. Seuls certains passages de véhicules lourds ont eu un effet irréversible sur la structure du pont. En analysant l’ensemble des amplitudes de déformations liées aux charges roulantes, les sollicitations étaient significativement plus importantes sur une partie du pont. Cette zone semblait être plus « sollicitée » que les autres sous l’effet des passages de véhicules lourds ; ceci résultant des rigidités dégradées localement.

Evaluer les effets du report de trafic sur le Pont du Haut Village : les charges roulantes supplémentaires représentent-elles un risque pour l’état de la structure ?

En prévision de la mise en place d’une déviation sur le Pont du Haut Village due au chantier du Pont de Mauves, le département de Loire-Atlantique a demandé à OSMOS de placer l’ouvrage sous surveillance continue. En effet, malgré les travaux de rénovation et les corrections apportées au cours des dernières années, le Pont du Haut Village présente toujours une restriction en termes de capacité portante liée au vieillissement des matériaux et à la conception initiale. Le maitre d’ouvrage souhaitait connaitre le comportement mécanique réel de la structure face aux « sur-sollicitations » liées au report de trafic. Le monitoring permet également d’affiner les hypothèses de modélisation du pont et ainsi de déterminer les charges maximales qu’il pouvait supporter.

Les déformations structurelles mesurées montrent des amplitudes régulières et égales entre les différentes travées, ainsi qu’une bonne corrélation avec les variations thermiques. L’analyse statistique des événements dynamiques ci-dessous met en évidence les effets du confinement sur le trafic routier, notamment une baisse de la fréquence des passages de véhicules lourds. Malgré une hausse du trafic les 10 premiers jours ayant suivi le 11 mai 2020, date du déconfinement, la circulation a finalement retrouvé la fréquence observée pendant le confinement. Sur l’ensemble des événements dynamiques, deux passages exceptionnels ont été enregistrés, avec un effet trois fois supérieur aux effets habituels induits par les poids lourds. Après ces six premiers mois de suivi, le comportement du pont montre une bonne stabilité sur le long terme et des réactions cohérentes aux charges de circulation, même exceptionnelles. Les prochains mois permettront d’enrichir cette analyse.

Placer sous surveillance structurelle renforcée le Pont de Mauves, dans l’attente de sa remise en état, et le Pont du Haut Village, le temps des travaux, a permis au gestionnaire de maintenir l’exploitation, tout en garantissant la sécurité des usagers. Les données issues du monitoring et les analyses statistiques réalisées par OSMOS seront d’une grande utilité pour le Conseil Départemental de Loire-Atlantique lors du recalcul de ses structures. Le maitre d’ouvrage sera ainsi en mesure de vérifier si leur état est toujours en adéquation avec le niveau de service attendu. Il sera alors possible d’orienter la gestion de ce patrimoine pour garantir leur disponibilité et maitriser leur intégrité structurelle dans le temps.

 

Témoignage de Thibaut PANNETIER, chef du service ouvrages d’art du Département Loire-Atlantique :

« Dans le cadre de notre stratégie de surveillance des ouvrages constituants les lignes de ponts de Mauves et de Thouaré, il était nécessaire de compléter nos inspections par une approche structurelle plus globale. Dans le cadre d’une surveillance renforcée telle que celle mise en place sur les ponts de Mauves, il était difficile de maîtriser le risque structurel en se basant uniquement sur les mesures de corrosion et les pertes de matière lors des inspections semestrielles. Notamment, la conception par assemblages rivetés de plats et le fonctionnement par treillis multiples avec voûtains en briques de la fin du XIXème siècle étaient difficilement re-calculables ou auraient nécessité la construction de modèles de calcul dont le temps et les biais de modélisation ne correspondaient pas aux enjeux à court terme de maintien de la sécurité du franchissement avant la fermeture pour travaux.

C’est la raison pour laquelle nous avons sollicité OSMOS après un sourcing en 2019 pour mettre en place une solution par Cordes Optiques afin de s’affranchir d’une approche calculatoire longue et complexe, et d’orienter une approche continue, observationnelle et quantitative. Il était impératif de s’assurer d’un fonctionnement structurel élastique de l’ouvrage. Dans le cas inverse, nous aurions pris la décision de fermer le franchissement dans un secteur géographique où les dessertes en termes de franchissement sont difficiles et les déviations très coûteuses pour l’usager et les entreprises du secteur.

Parallèlement, l’instrumentation du pont du Haut-Village nous a permis pour les mêmes raisons, de nous assurer d’un bon fonctionnement de l’ouvrage lié au report de trafic après la fermeture des ponts de Mauves pour travaux.

L’accompagnement réalisé par OSMOS a répondu largement à nos besoins. L’équipe a su comprendre nos approches et nos contraintes pour proposer une instrumentation capable de maîtriser les risques sur les biens et les personnes. La réactivité des équipes lors du déploiement de la solution et la mise en place de l’ingénierie support a été efficace, faisant de cette collaboration une expérience à reproduire pour les maîtres d’ouvrages gestionnaires d’un parc d’ouvrages complexes et vieillissant sur des axes stratégiques. Cette expérience réussie est sûrement le point de départ d’une nouvelle orientation des stratégies d’instrumentation en complément des inspections périodiques et des expertises ponctuelles.

Enfin, l’instrumentation du pont du Haut-Village permet aussi au service ouvrages d’art de mettre au point par itération un modèle de calcul de l’ouvrage en confrontant les résultats numériques aux mesures de déplacements réels. »

Paris, le 11 novembre 2020 - OSMOS GROUP et le cabinet de géomètres experts A.L.I.D.A.D.E.S. s’associent pour proposer des informations complémentaires toujours plus précises et pertinentes à leurs clients.

Les méthodes avancées et les compétences reconnues d’A.L.I.D.A.D.E.S. permettront à OSMOS d’intégrer les relevés géométriques en 3D dans l’étude et l’analyse du comportement mécanique des structures. Réciproquement, le cabinet A.L.I.D.A.D.E.S. proposera des services de monitoring à ses clients. Il bénéficiera du savoir-faire et de l’ingénierie d’OSMOS pour élargir son champ d’actions.

Ce qui fait de l’alliance A.L.I.D.A.D.E.S. - OSMOS Group, un partenariat 100% gagnant pour leurs clients, c’est avant tout la complémentarité de leurs services, chacune reconnue dans leurs domaines respectifs. En effet, les prestations du cabinet A.L.I.D.A.D.E.S. sont réalisées selon des référentiels externes aux structures issus des relevés géométriques en 3D, tandis que les prestations d’OSMOS se basent sur des paramètres internes issus des dispositifs de monitoring appliqués au SHM (Structural Health Monitoring). La combinaison de ces deux types d’analyses permettra d’établir une étude globale des structures et de leur environnement.

 

Frédéric Lefebvre, Directeur Commercial et Partenariats France d’OSMOS revient sur ce nouveau partenariat : « ALIDADES est apparu comme le partenaire idéal pour développer notre offre de service en région Grand Est et les territoires limitrophes. Les complémentarités de nos outils de mesure, de traitement des données, et de nos équipes seront un gage de qualité et de réactivité pour tous nos clients. Nous avons de grandes ambitions pour unir nos compétences dans les secteurs de l’Industrie, des Ouvrages d’Arts, du Bâtiment et du Patrimoine ancien. »

 

Julien Pierson, Géomètre-Associé du cabinet A.L.I.D.A.D.E.S. déclare : « Le monde du monitoring suscite un intérêt croissant de la part de l’ensemble des acteurs de la construction, de l’industrie et de la gestion du patrimoine. A.L.I.D.A.D.E.S. en a fait un de ses principaux atouts de développement et c’est dans cette perspective que nous avons répondu favorablement à la sollicitation d’OSMOS. L’élément prépondérant dans notre décision a été la qualité d’analyse et le niveau de précisions des données que propose OSMOS à ses clients. Données qu’A.L.I.D.A.D.E.S. peut compléter ou valoriser en s’appuyant sur des outils de mesure de dernière génération. Tout comme Frédéric nous avons également de grandes ambitions vis-à-vis de ce partenariat et nous sommes persuadés que nos clients y trouveront l’offre de services la plus complète du marché. »

 


A propos d’OSMOS Group SA :

Filiale du groupe EREN, expert dans l’économie des ressources naturelles, OSMOS Group ambitionne de prolonger la durée de vie de tous types de structures et d’optimiser leur entretien pour économiser l’énergie et la matière nécessaires à une nouvelle construction. Avec une expertise reconnue en France et à l’international, la société s’est imposée comme un acteur majeur sur le marché du Structural Health Monitoring (SHM). Grâce à sa technologie innovante et son savoir-faire, OSMOS propose aux gestionnaires d’ouvrages ainsi qu’aux sociétés d’ingénierie et de construction de suivre en continu et en temps réel l’évolution de leurs structures.

https://www.osmos-group.com/fr

 

A propos de A.L.I.D.A.D.E.S. :

Implanté à Metz et à Strasbourg, A.L.I.D.A.D.E.S. est un acteur reconnu dans la région Grand-Est. Le cabinet est inscrit à l’Ordre des Géomètres-Experts et s’appuie sur des outils numériques et les compétences reconnues de son équipe pour répondre aussi bien à des missions techniques, administratives et juridiques. La société propose une large gamme de prestations tels que l’arpentage, le lotissement, l’implantation, la délimitation, l’auscultation, la division, l’esquisse et le scanning 3D.

https://www.alidades-geometre.fr

Installation des Cordes Optiques et des inclinomètres sur les arcs-boutants ©​ Copyright OSMOS Group SA

OSMOS Group, engagé dans la surveillance de nombreux monuments historiques, a été sollicité par les ACMH, chargés de la maîtrise d’œuvre, et par la DRAC Ile-de-France, chargée de la maîtrise d’ouvrage jusqu’à la création, le 1er décembre 2019, de l’établissement public chargé de la conservation et de la restauration de la cathédrale Notre-Dame de Paris, pour apporter son expertise sur l’évolution de la structure de la cathédrale sinistrée. Plusieurs solutions basées sur un dispositif sur mesure de plus de 140 capteurs et des traitements mathématiques de leurs données ont été mises en œuvre pour assurer la surveillance en continu et en temps réel des zones sensibles de l’édifice. Avec en perspective la phase de restauration de la cathédrale, les analyses d’OSMOS ont pour vocation d’apporter une assistance technique avancée aux ACMH et à l’établissement public, maître d’ouvrage.

Lundi 15 avril 2019, un incendie a ravagé la cathédrale Notre-Dame de Paris, détruisant notamment le toit, la charpente, la flèche et une partie des voûtes. Depuis, des doutes subsistent sur la stabilité de l’édifice, fortement affecté lors du sinistre. C’est dans ce contexte d’urgence impérieuse qu’OSMOS a été missionné pour placer sous surveillance continue les parties fragilisées de la cathédrale, à peine une semaine après la catastrophe.

Des solutions sur mesure pour maitriser les risques structurels et assurer une sécurité optimale sur le chantier de sécurisation et de consolidation de Notre-Dame

Il a fallu à l’équipe d’OSMOS être réactive et répondre à des enjeux divers. En concertation avec la maitrise d’ouvrage, plusieurs dispositifs de monitoring OSMOS ont été définis selon les interrogations que portait le client sur les mouvements des structures les plus sensibles (voûtes, arcs-boutants, murs gouttereaux et échafaudage sinistré). Des systèmes d’alertes automatiques ont également été mis en place afin de prévenir les équipes présentes sur le chantier et la maitrise d’œuvre en cas de comportement anormal de la structure. Le déploiement des dispositifs OSMOS a permis d’assurer la mise en sécurité du chantier et ainsi d’entamer, en toute sureté, la phase de consolidation de l’édifice.

Le modèle d’OSMOS repose sur la maitrise de l’intégralité de la chaine de valeur : de l’identification du besoin jusqu’à l’analyse des données et l’aide à l’expertise. Dans le cas du chantier de sécurisation de la cathédrale Notre-Dame de Paris, combiner les compétences a permis de proposer une prestation parfaitement adaptée aux enjeux. Ce projet a donc été l’occasion de mobiliser tous les métiers présents au sein d’OSMOS : du département de Recherche et Développement des dispositifs au service d’installation, en passant par l’équipe d’ingénieurs spécialisés en mécanique des structures mais aussi la direction scientifique, dédiée à la conception d’algorithmes de traitement de données. Afin d’accompagner au mieux le client et de renforcer la disponibilité des équipes, des mesures exceptionnelles ont également été prises, notamment avec la mise en place d’astreintes et de vacations sur site.

Tout au long du chantier, les instrumentations se sont multipliées. OSMOS poursuit ses actions sur Notre-Dame et participe également à une étape importante : la surveillance pendant le démontage de l’échafaudage sinistré. Son rôle consiste à surveiller en temps réel la stabilité de l’ouvrage et de vérifier la nouvelle répartition des charges sur les structures en place. De la même façon que les parties sensibles de la cathédrale, un système d’alertes automatiques a été couplé au dispositif de monitoring installé sur l’échafaudage. Tout mouvement important de l’ouvrage métallique est signalé aux équipes du chantier, à la maîtrise d’œuvre ainsi qu’aux ingénieurs OSMOS, afin d’assurer une sécurité maximale des intervenants avant et pendant les opérations de démontage.

De la sécurisation du chantier vers l’aide à l’expertise : quand le SHM permet d’accompagner la maitrise d’ouvrage dans la préservation du patrimoine ancien

Depuis août 2020 s’opère une évolution progressive de la phase de sécurisation de l’édifice vers une phase d’aide à l’expertise. L’accumulation des données et leur traitement grâce aux outils d’analyses dédiés permettent déjà d’obtenir des informations pertinentes sur le comportement mécanique résiduel de la cathédrale. Ces analyses seront exploitées par la maîtrise d’ouvrage et la maitrise d’œuvre dans la projection des travaux de restauration de Notre-Dame.

Dans cette même optique, OSMOS se prépare à mettre en œuvre une nouvelle prestation d’ingénierie visant à analyser le comportement vibratoire de la structure de la cathédrale, sous l’effet des sollicitations externes répétées, notamment le vent, la circulation routière mais aussi le déclenchement des cloches. Cette expertise va nécessiter une méthodologie d’analyse vibratoire spécifique et l’utilisation d’un algorithme mathématique dédié, développé par la direction scientifique d’OSMOS, et éprouvé sur d’autres applications, notamment les immeubles de grande hauteur en région sismique. L’instrumentation des beffrois et de la nef de Notre-Dame permettra d’identifier les modes et les fréquences propres, avec pour objectif final de reconstituer la déformée modale complète de la structure. En d’autres termes, il s’agit de caractériser le comportement mécanique de la cathédrale soumises aux vibrations. Cette nouvelle étape du projet est un pas supplémentaire dans la recherche sur la mécanique des structures de patrimoine ancien.

Les données et résultats d’analyse constituent un historique précieux sur l’état du bâti et les avancées du chantier de reconstruction de la cathédrale. Afin de transmettre cette connaissance approfondie de l’édifice aux générations futures, OSMOS met à disposition du CNRS toutes ses données, analyses, photos et documents liés au projet. C’est une grande satisfaction pour l’entreprise de voir son travail ainsi mis au service de la Recherche et utilisé en tant que témoignage historique du chantier de restauration de Notre-Dame de Paris.

Le pont roulant d’une cimenterie montrait des signes de fatigue prématurée. Afin de limiter cette détérioration accélérée, des actions de consolidation ont été entreprises sur l’équipement. La société OSMOS Group a reçu pour mission de surveiller l’évolution du comportement mécanique du pont roulant ainsi que l’effet des cycles d’exploitation sur son état. En anticipant toute dérive structurelle, l’exploitant est ainsi en mesure de mener les actions nécessaires pour garantir l’intégrité de l’ouvrage et la sécurité du personnel.

Depuis 2018, le pont roulant fait l’objet d’un monitoring structurel ayant permis de déceler plusieurs anomalies et ainsi d’anticiper des situations où la structure de l’équipement et son exploitation peuvent être remises en cause. Le dispositif de monitoring composé de 8 Cordes Optiques (extensomètres à base longue), 4 extensomètres en base courte et d’une sonde de température, effectue la surveillance en continu du comportement de la structure. Le système est également paramétré pour informer en temps réel l’exploitant et OSMOS de toute anomalie détectée sur l’équipement.

Grâce aux prestations d’OSMOS, l’exploitant contrôle et préserve ses actifs industriels

Face à la réduction des budgets et la recherche de performance, la préoccupation majeure des gestionnaires de sites industriels réside dans le maintien des équipements en conditions opérationnelles et la maitrise des risques structurels, tout en réalisant des économies sur la maintenance effectuée. Dans ce contexte, les outils issus du Structural Health Monitoring (SHM) apparaissent comme une solution capable d’éviter les situations dangereuses, mais aussi d’optimiser le coût des contrôles et de la maintenance du génie civil et des équipements.

Que ce soit pour les supports des lignes de production, les ouvrages intra ou inter-unités, les équipements de stockage, ou bien les usines et bâtiments industriels, les solutions OSMOS apportent une réelle plus-value aux politiques de surveillance des ouvrages. En combinant monitoring et ingénierie comportementale, il est désormais possible de connaître l’état de santé exact des structures, notamment les pathologies naissantes, et leur évolution dans le temps, mais aussi de suivre l’impact de l’exploitation sur leur comportement.  À terme, la surveillance en continu et en temps réel permet d’adapter l’utilisation et d’optimiser la maintenance des ouvrages selon leur état structurel, de maitriser la sécurité des biens et des personnes et de prolonger la durée de vie des actifs industriels.

 

Des résultats plus que satisfaisants ayant permis d’éviter des situations critiques et de réaliser des économies sur la maintenance de l’ouvrage

En plaçant sous surveillance continue le pont roulant selon différents critères (comptage des cycles de contraintes, fréquence et intensité des vibrations, mesures statiques), OSMOS a pu évaluer les réponses de la structure aux cycles d’exploitation. À la suite des premières analyses, des seuils de déclenchement d’alertes ont été fixés afin de signaler tout changement notable dans le comportement mécanique de l’ouvrage. En pouvant être prévenu instantanément de la détection d’anomalie sur la structure, l’exploitant de la cimenterie assure une sécurité maximale aux équipes travaillant sur place.

L’analyse des cycles de déformation de la structure a notamment permis d’identifier à plusieurs reprises l'apparition de désordes sur les assemblages boulonnés. Le graphique ci-dessus est la représentation concrète de l’une des ruptures d'un seul boulon de l'un des assemblages, survenue le 16 février 2019 (données en rouge) et néanmoins anticipée alors que le boulon n'était que simplement desserré, sans désordre apparent visuellement. Une fois la réparation effectuée le 28 février 2019, les équipes d’OSMOS ont pu observer un effet immédiat sur les données avec un retour à la normale de ces dernières. La mise en évidence des défauts au niveau des assemblages a permis d’éviter des situations critiques qui auraient pu entrainer des arrêts d’exploitation et avoir de lourdes conséquences sur la sécurité du personnel.

Grâce au suivi réalisé par OSMOS, l’exploitant du site industriel bénéficie d’une vision précise de l’état de santé du pont roulant et de son évolution dans le temps. En identifiant les faiblesses de l’équipement, il a défini un nouveau programme de maintenance sur mesure et revu les priorités de façon à réduire significativement les coûts liés à l’entretien de l’ouvrage. Il constate depuis juin 2020 que le pont roulant subit moins de sollicitations. Ce phénomène fait suite aux opérations de maintenance menées sur l’ouvrage et à l’optimisation de son utilisation.

« Au moins 25 000 ponts sont en mauvais état structurel et posent des problèmes de sécurité et de disponibilité pour les usagers »

Sécurité des ponts : éviter un drame
Rapport d’information n°609 du Sénat fait au nom de la commission de l’aménagement du territoire et du développement durable
Déposé le 26 juin 2019

Les risques structurels les plus importants ne sont pas toujours visibles. Les inspections visuelles des ponts ne permettent que de constater périodiquement les désordres apparents afin de classifier les ouvrages selon des référentiels qualitatifs (IQOA, VSC…). Face au vieillissement général des infrastructures et notamment des ponts, les gestionnaires d’ouvrages ont besoin d’un outil leur donnant une vision claire de la santé de leur patrimoine. Nos équipes ont élaboré OSMOS Weigh-in-Motion + Deformation (WiM+D®), une solution unique automatisée liant les techniques de pesage en mouvement à l’analyse des déformations structurelles. Ce nouvel outil caractérise les charges subies par l’ouvrage et quantifie l’impact exact de l’exploitation sur son état structurel.

Grâce à OSMOS WiM+D®, les gestionnaires d’ouvrages planifient des programmes de maintenance adaptés, répartissent les coûts d’entretien sur le long terme et prolongent la durée de vie de leurs ponts, tout en garantissant la sécurité des usagers.

Le module OSMOS WiM+D® permet d’aller au-delà des méthodes de pesage en mouvement classiques, coûteuses et contraignantes en termes d’installation. En disposant simplement quelques Cordes Optiques dans les zones de déformations les plus significatives sous le tablier de l’ouvrage, et ce de façon non intrusive, nous sommes en mesure d’effectuer le comptage et le pesage des véhicules lourds, et d’évaluer l’impact exact de leurs passages sur le fonctionnement mécanique de l’ouvrage.

Grâce à la précision de nos données, vous accédez à des informations clés sur le trafic de votre ouvrage telles que la vitesse et la direction de passage de chaque camion, leur poids total et la répartition du poids par essieu, leur longueur et la contrainte maximum induite sur l’ouvrage. Une classification des véhicules lourds par poids et par direction de passage est automatiquement effectuée et consultable via notre interface en ligne, SAFE WorksTM. Des caméras de vidéosurveillance optionnelles peuvent également être installées sur site et couplées à nos systèmes de mesures. Chaque camion ou convoi exceptionnel peut être identifié grâce à sa plaque d’immatriculation et son passage horodaté. Ces informations sont également disponibles en ligne sous forme de fiche individuelle et sont soumises au règlement RGPD.

L’analyse statistique de ces événements dynamiques permet d’évaluer le taux d’exploitation de l’ouvrage mais aussi de vérifier le comportement mécanique du tablier sous l’effet des charges roulantes : niveau de déformations réel, continuité, positionnement de l’axe neutre, blocages sur appuis, etc.

Grâce à l’outil OSMOS WiM+D®, vous êtes en mesure de suivre l’état de santé de votre pont en temps réel et de connaitre l’impact exact du trafic sur son comportement mécanique, vous permettant d’anticiper les actions d’entretien adéquates, d’adapter son niveau de service si cela est nécessaire et ainsi de prolonger sa durée de vie.

Application de l’outil OSMOS WiM+D® : l’exemple du suivi d’un pont autoroutier particulièrement sollicité, avec estimation du poids des véhicules et analyse des effets des convois exceptionnels

OSMOS a été sollicité par l’un des leaders européens dans la construction et la gestion d’autoroutes à péages. La mission : suivre le comportement d’un pont à usage autoroutier dont l’environnement est source de fortes sollicitations. En effet, la structure est implantée au-dessus d’une autre autoroute et d’une voie ferrée et est fréquemment empruntée par des charges lourdes, notamment des convois exceptionnels. Il convenait donc de vérifier l’impact de leurs passages sur l’état du pont.

Afin de calibrer le système OSMOS WiM+D® selon les réponses de l’ouvrage aux sollicitations, il est nécessaire d’effectuer un test de charge au préalable. Cette étape a permis d’identifier les signatures dynamiques associées aux différentes charges d’épreuve et de vérifier le comportement normal du tablier sous l’effet de ces passages de véhicules.

A la suite du test de charge, une surveillance continue de l’ouvrage a été mise en place afin d’analyser et de suivre l’évolution de son comportement mécanique face aux sollicitations internes et externes. L’analyse des données statiques a permis d’étudier les évolutions lentes du comportement de la structure, notamment sous l’effet des variations de températures et de son vieillissement naturel. Les conditions d’exploitation réelles de l’ouvrage ont pu être vérifiées à l’aide de l’analyse des données dynamiques.

Grâce à l’outil OSMOS WiM+D®, le gestionnaire du pont autoroutier est désormais en mesure de contrôler le trafic à tout moment. La surveillance du pont a notamment permis de détecter et de recenser plusieurs passages de convois dont le poids excédait la limite autorisée. Par la suite, ces véhicules ont pu être identifiés à l’aide des caméras de vidéosurveillance reliées au dispositif de monitoring. Les tests effectués, le suivi continu et les informations consultables sur l’interface SAFE WorksTM  lui ont permis d’évaluer l’état de santé réel de l’ouvrage, d’anticiper les actions correctives à mener et d’éviter des fermetures coûteuses et contraignantes.

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