Un outil de contrôle non-destructif
Les tests préalables se sont déroulé sur un banc de mise en traction des câbles situé au Cerema à Bordeaux. Ce banc permet de réaliser des essais instrumentés sur les câbles et notamment de tester des méthodes de diagnostic et d’auscultation avant leur déploiement sur les ouvrages.
Le prototype testé se présente sous la forme d'une bobine de contrôle magnétique des câbles. Le travail du Cerema a consisté, en partenariat avec l’entreprise allemande ROTEC, à transférer la technologie issue des câbles monotorons multi-couches utilisés principalement en remontées mécaniques et ponts suspendus vers des câbles de précontrainte.
En effet les câbles de précontrainte ont une conception très différente des câbles monotorons, ce qui a nécessité l’adaptation, l’évaluation et la validation de la méthode.
La bobine est composée d'aimants permanents (qui viennent créer un champ magnétique) et d'un capteur de champ magnétique (qui enregistre le signal). Une roue codeuse, associée à l’enregistrement, permet le positionnement la mesure sur le câble. Un système de roulettes permet de faire avancer le matériel sur le câble. Le matériel est tracté par une corde afin de pouvoir faire des mesures sur toute la longueur des câbles.
Quand on est en présence d'un câble intègre, le champ magnétique est stable et d’amplitude constante. Au contraire, la présence d'un défaut dans le câble génère une variation locale du champ magnétique. En détectant les discontinuités dans le champ magnétique, cette méthode permet ainsi de repérer, sur toute la longueur du câble, l'endroit exact où se trouvent des défauts de section (par exemple des ruptures de fils).
Plusieurs tailles de bobines peuvent être utilisées pour des diamètres de câbles de 70 à 130mm, avec à chaque fois 3 ou 6 aimants qui forment un cercle autour du câble.
La méthode déployée en conditions réelles
Pour le compte de la Société des Autoroutes Paris Rhin-Rhône (APPR), le Cerema a mis en œuvre cette méthode sur les câbles de précontrainte du viaduc autoroutier de Sylans. Le viaduc est constitué de deux caissons précontraints à âmes ajourées indépendant de 1266 m chacun. L’ensemble de l’intervention s’est déroulé pendant un an, avec la présence d’agents du Cerema une à deux semaines par mois.
Lors de cette intervention, au delà de l'auscultation magnétique des câble le Cerema a apporté au gestionnaire :
- de l'expertise structure et matériaux,
- du conseil au maitre d'ouvrage en terme de gestion de patrimoine et de diagnostic spécifique sur les tubes polyéthylène (PEHD),
- le montage et la réalisation de protocoles d'essais non conventionnels adaptés aux nouvelles pathologies détectées (vieillissement et caractérisation des matériaux, produits et procédés),
- un accompagnement pour les accès difficiles (sécurisation des zones de travail, accès cordistes...).
Fortement investi dans le domaine de la sécurité des ouvrages d’art, le Cerema intervient régulièrement sur l’ensemble du territoire français pour établir des diagnostics d’ouvrages. Ces diagnostics comportent des investigations sur site par inspection visuelle, auscultation des matériaux et mesure des efforts réels. Ces investigations sont ensuite utilisées dans le cadre d’approches théoriques à l’aide de modélisation intégrant l’état constaté de l’ouvrage. Ces diagnostics permettent de mettre en œuvre des projets de sécurisation et de réparation. En amont et durant les phases de travaux les ouvrages qui le nécessitent peuvent être mis sous surveillance afin de suivre en temps réel l’évolution de leur état.
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