Autres exemples de champ d'applications

 

" LE  X :  Sécurités des infrastructures"

 

Ponts et Viaducs

  • Protection contre la corrosion des haubans ou des armatures au niveau où sont situées les parties suspendues du tablier.
  • Protection et surprotection pour sécurité des câbles porteurs, des haubans, des ancrages, caissons immergés.
  • Protection contre toutes dégradations structurelles dûes aux vieillisement et aux conditions météorologiques et/ou climatiques.
Ancrage
Ancrage
Ancrage
Ancrage
 
Pont de Normandie
Pont de Normandie

Avantages:

  • Baisse du coup d'entretien annuel
  • Baisse du nombre d'interventions préventives de certains éléments
  • Moins de matériel nécessaire à la surveillance de l'infrastructure

Cas concret: Le cas du pont de Tacoma

Le 7 novembre 1940, a approximativement 11 h 00, le premier pont suspendu de Tacoma Narrows s’effondra a cause des vibrations dues au vent. Situé  près de la ville de Tacoma dans l’état de Washington, le pont avait seulement été ouvert que depuis quelques mois.

    Les vents n'étaient pourtant pas très forts (65 km.h environ ) , le pont a commencé à se balancer de plus en plus, tordant le tablier et les câbles. Certains câbles ont alors cédés, laissant tomber des parties entières de tablier. L'ouvrage a en fait été victime d 'un phénomène de résonance : les rafales de vent avaient une fréquence proches de la fréquence propre du pont, et celui-ci entrant en résonance, a subi des oscillations qui peuvent paraître disproportionnées par rapport à leur cause 

    Cet accident a provoqué l'arrêt des constructions de ponts suspendus et les ingénieurs se sont alors intéressés aux différents moyens de combattre les effets du vents.

 

Torsion de la partie centrale du tablier
Torsion de la partie centrale du tablier
Vue après la catastrophe
Vue après la catastrophe
Détail des dégâts occasionnés aux câbles et aux attaches
Détail des dégâts occasionnés aux câbles et aux attaches
Détails des dégâts du tablier.
Détails des dégâts du tablier.

Quelles solutions ?

Pour les câbles suspendus à câbles porteurs, la solution consiste à mettre en place sous le tablier une structure métallique qui rigidifie l'ensemble et répartit le poids sur les différentes suspentes, tout en présentant une forme avec une faible prise au vent : un treillis métallique résistant à la fois en flexion et en torsion qui distribue les charges dynamiques concentrées sur une longueur considérable du câble.

    Une autre solutions consiste à  donner au tablier un profil d'aile inversée (ex : Pont de Normandie ) : en cas de vent, le tablier exerce une force vers le bas plus importante que son poids au lieu de se soulever et de retomber, ce qui détériore les câbles et la solidité de la structure.

    De même, les câbles peuvent être entourés d'une gaine spéciale profilée pour limiter leur traînée.

 
Pont de Brotonne
 

Pont de Brotonne

Normandie, entre Le Havre et Rouen

  • Longueur : 1 278 mètres
  • Pylônes : 125 mètres
  • Tablier à 50 mètres au-dessus de la Seine (gabarit maritime).
  • Épaisseur du tablier : 3,80 mètres
Viaduc de Millau

Viaduc de Millau

Aveyron, vallée du Tarn

  • Longueur : 2 460  mètres
  • Pylônes : 88,92 mètres
  • Tablier surplombe la vallée du Tarn à 270 m au point le plus haut
Pont de Tancarville

Pont de Tancarville

Seine -Maritime, 

  • Longueur : 1420 mètres
  • Pylônes : 123 mètres
  • Le pont est équipé d'un système de vidéosurveillance et de détection des incidents. Il comporte sa propre station météorologique ainsi qu'un dispositif de positionnement par satellite qui permet de connaître les déplacements du tablier.

 

 
Gênes : le pont Morandi
Gênes : le pont Morandi

Sources Sciences et Avenir Jean-Michel Torrenti, chercheur à l'Institut français des sciences et technologie du transport, de l'aménagement et des réseaux (Ifsttar) et professeur à l'École des ponts et chaussées

"Il ressemble à des ponts à haubans (ndlr : ponts suspendus par des câbles en acier) mais avec une particularité : les haubans ne sont pas de simples câbles en acier. En fait, il y a bien un coeur tendu , mais il est noyé dans une poutre en béton précontraint" explique Jean-Michel Torrenti.

L'inconvénient principal : "Le métal de ces câbles internes finit par se corroder, et il est difficile de les changer sans enlever le béton autour, même si ce n'est pas impossible." d'ou un besoin de maintenance accru.

 

"Applications Aéronautique"

  • Protection contre les frottements dûs à un 3ème corps (corps étranger) dans des réseaux de cables, par exemple.
 

Protection face aux problèmes 

du principe de la Tribologie ou Tribocorrosion

 
Courbe de Stribeck.

On distingue plusieurs types d’usure, auxquels la tribologie s'intéresse :

  • usure par adhésion (arrachement de matériaux adhérents l'un à l'autre) ;
  • usure par abrasion ou érosion, où des particules extérieures, par frottements ou chocs, ôtent de la matière en surface ;
  • usure par fatigue, due à l’action répétée de contraintes à la surface, typiquement des pressions ou chocs ;
  • usure par tribocorrosion.

"LE X: PROTECTION DOMINANTE FACE A LA TRIBOLOGIE ET TRIBOCORROSION"

 
  • Protection des pièces de rechanges pour hélicoptères, par exemple.
  • Protection de pièces moteur lorsqu'un appareil reste au sol (palles d'hélices, turbines, filtres...)

Exemple de problème de pannes sur Caracal EC725

 
Caracal EC725

Pannes des turbines du Caracal EC725 d'Airbus en conditions extrèmes lors de l'intervention de l'armée française au Mali.

"Des problèmes majeurs de moteur sont constatés et des changements sont nécessaires entre 60 heures et 100 heures alors que la limite d'envoi en révision générale annoncée par le constructeur est de 3.000 heures"

"La granularité particulière du sable malien crée une érosion rapide des moteurs"

Ce mélange de poussière très fine et de grains de sables grossiers qui use prématurément les turbines des Caracal. Des moteurs qui finissent par mordre un à un la poussière.

 

"Applications Militaire / Humanitaire"

  • Enveloppe pouvant protéger des caisses de matériels types armement , transmission, pièces de rechanges pour véhicules, véhicules léger ou semi-léger d'intervention...
  • Enveloppe pouvant protéger des caisses de ravitaillement humanitaire dans des zones à risques (nourriture, soins et médicaments...)
  • Protection lors du transport ou de ravitaillement 
  • Pendant le parachutage à haute altitude de matériels sensibles et/ou nécessitant une balise gps ou toute autre protection supplémentaire. (Etanchéité, protection contre froid ...)
 

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