Steffie-Orbival : Le tunnelier est en route !

Depuis le 3 avril, le premier tunnelier du Grand Paris Express, nommé Steffie-Orbival, a commencé le creusement effectif de la ligne 15 Sud à partir du puits de Champigny Plateau.

Steffie-Orbival

Pour construire ce premier tunnel, Steffie-Orbival va parcourir 2 178 mètres, en progressant au rythme de 12 mètres par jour. Sur son chemin, le tunnelier va rencontrer des difficultés liées au tracé et à la nature des sols qu’il va traverser. En effet, les sols sont composés de différents types de roches (argile verte, calcaire, sable…), présentant des spécificité différentes. Le creusement du tunnel sera d’autant plus complexe qu’il existe un dénivelé important entre le point de départ, situé à 20 mètres de profondeur et le point d’arrivée, situé à 30 mètres.

Dans le cadre du marché avec le groupement Alliance, Cementys est en charge des travaux d’auscultation qui incluent le tunnel, les ouvrages annexes, les avoisinants (Bâtis, Voie SNCF, Autoroute A4, …).

Cementys s’est également chargé de l’auscultation du« break-in », c’est-à-dire du percement de la paroi moulée par le tunnelier et son entrée dans le terrain.

Le système d’auscultation mis en place spécifiquement pour ce « Break-in » consiste en :

  • Deux inclinomètres automatiques de part et d’autre du tunnel afin d’identifier l’impact du break-in sur la paroi.

  • Des jauges de contraintes installées sur le bâti de poussée dans le but d’analyser l’effort repris par le terrain au cours d’avancement du tunnelier mais également le comportement de la structure.

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THMInsight

THMinsight

Grâce aux nouvelles technologies de communication sans fil, la visualisation et l’accès aux données via internet permettent de suivre en temps réel l’évolution de structures instrumentées lors de phases critiques de leur vie (construction, mise en production ou maintenance par exemple) ou bien lors de travaux à proximité. 

Cementys utilise et améliore depuis plusieurs années son outil de supervision THMinsight pour afficher, via une page internet sécurisée, des indicateurs permettant de contrôler, surveiller et alerter tous évènements susceptibles d’endommager une structure. Voici notamment deux nouvelles fonctionnalités :

 

Système d’Information Géographique

Notre serveur de données et de traitement, installé directement à Palaiseau, intègre désormais une base de données SIG (Système d’Information Géographique) adaptée à de nombreux projets urbains, où le nombre de capteurs nécessaires pour instrumenter plusieurs structures rapprochées est important. Par exemple, grâce à cette méthode, des contours d’isotassement peuvent facilement être calculés ; la visualisation des zones de tassement sur un périmètre donnée est alors facilitée.

 

Surveillance des infrastructures ferroviaires

 

Cette fonctionnalité est adaptée à la surveillance de la géométrie des structures ferroviaires. Elle fournit en temps réel les informations sur le nivellement, le dressage, le gauche et le dévers des voies ferrées. Ces indicateurs sont pertinents en ce qui concerne la surveillance de l’état de déplacement et les déformations de ces structures.

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Programme_Grand Pari(s) des Géomètres

Le Grand Pari(s) des Géomètres

Ce colloque, organisé par le CNAM – ESGT, s’articulera autour du thème « Le Grand Pari(s) des Géomètres : Enjeux et grands chantiers ».

La matinée sera dédiée au thème : Fonction – Aménagement – Urbanisme et animée par différents experts du secteur.

Cette matinée sera suivie par une table ronde et l’après-midi sera ensuite consacrée à la géomatique / géotechnique.

Maxime Tatin, Docteur de l’Université de Grenoble et Ingénieur Principal chez Cementys, aura alors le plaisir d’intervenir sur le sujet : « L’auscultation topographique, géotechnique et structurelle dans le cadre des chantiers du Grand Paris »

Résumé de l’intervention :

L’auscultation est omniprésente dans le cadre des chantiers du Grand Paris. Son objectif est de mesurer et surveiller les mouvements en surface (tassements, soulèvements, etc.) induits par les travaux souterrains (creusement de tunnels et excavations pour les ouvrages annexes). Cette surveillance est essentielle pour s’assurer en temps réel de la stabilité des ouvrages en surface (bâtiments, voies ferrés, ouvrages routiers, ouvrages d’art, etc.) tout au long des phases de travaux. Les techniques de surveillance mises en œuvre regroupent à la fois des méthodes d’auscultation topographiques (stations totales automatisées, nivellement), et des outils d’auscultation géotechnique et structurel traditionnels (inclinomètres, fissuromètres, extensomètres, etc.). Les données acquises sont ensuite traitées en temps réel pour permettre d’alerter en cas de mouvements anormaux détectés.

Découvrez dès à présent la liste des intervenants et le programme détaillé du colloque !

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La CNEA fait confiance à l’expertise technique et au savoir-faire de Cementys

En prévision des enjeux énergétiques futurs, l’Argentine affirme sa volonté de faire croître sa filière d’énergie atomique. Elle a confié à la CNEA (Comisión Nacional de Energía Atómica) le développement d’un nouveau type de réacteur nucléaire, de faible à moyenne capacité électrique, de conception 100% argentine.

Le projet, baptisé CAREM 25, a démarré début 2014 sur le site nucléaire d’Atucha, dans la province de Buenos-Aires.

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Projet CAREM 25

Ce réacteur de nouvelle génération et de dimensions réduites permettra de produire 25 MW, ce qui correspond à l’alimentation électrique d’une ville de quelques 100 000 habitants.

Cementys apporte son expertise technique à la CNEA afin de concevoir et de mettre en place une instrumentation et un monitoring structurel qui réponde aux exigences du projet.

Cementys a choisi pour ce projet de mettre en place une instrumentation « long terme », en utilisant des capteurs robustes et fiables de technologie éprouvée : la Corde Vibrante. Des capteurs de ce type sont installés sur les centrales françaises et du monde entier depuis plus de 40 ans et leur fiabilité n’est plus à démontrer.

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Capteurs MicroVib®

En complément de capteurs dits « traditionnels » dans le monde nucléaire, la CNEA a fait confiance à l’expertise technique et au savoir-faire de Cementys sur la mesure par fibre optique pour en intégrer dans plusieurs parties de l’architecture du réacteur.

« Sur un projet aussi ambitieux que le CAREM 25, nous souhaitions assurer un monitoring structurel traditionnel (capteurs ponctuels à corde vibrante), et le renforcer d’une technologie de pointe qu’est la mesure répartie par fibres optiques afin d’appréhender au mieux le comportement de la structure », commente Vincent LAMOUR, directeur technique et expert Génie Civil dans le Nucléaire chez Cementys.

La mesure répartie par fibre optique a l’avantage de donner la température et la déformation que perçoit le câble à fibre optique chaque mètre sur la totalité de sa longueur.

L’instrumentation du radier a été mise en place durant l’été 2016 et a permis de vérifier le bon comportement du béton pendant sa mise en place dans le radier en octobre 2016. Les mesures par fibre optique mettent en valeur les mêmes températures et déformations que celles recensées par les capteurs ponctuels à corde vibrante et apportent de nombreux points de mesure supplémentaires.

Une interface web dédiée permet aux ingénieurs du pôle Ingénierie Civile et Instrumentation de la CNEA de visualiser en temps réel des données des différents capteurs installés.

Les équipes d’ingénieurs et techniciens de Cementys continueront d’apporter leur expertise lors des phases à venir du projet, jusqu’à la mise en service du site prévue au 1er semestre 2019.

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Plan d’instrumentation Cementys

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Réacteur nucléaire CAREM 25

 

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Détection de fuite sur pipeline

La fibre optique : une révolution pour la détection de fuite sur pipeline

La détection de fuite sur pipeline est primordiale… Actuellement, les pipelines sont la solution la plus sécuritaire pour transporter des produits pétrochimiques. Cela n’empêche qu’un incident ou une fuite est toujours possible, entrainant de forts coûts environnementaux et de nettoyage, sans parler de la dégradation de l’image de l’entreprise concernée et de l’industrie en question.

Plusieurs technologies de surveillance ont été développées pour détecter les fuites le plus tôt possible (ultrasons, calculs de débits, smart pigs, etc.). Récemment, la fibre optique a apporté une révolution dans ce secteur : grâce aux fibres optiques de télécommunication il est désormais possible de faire des mesures distribuées permettant d’obtenir la température, les contraintes et les vibrations mètre par mètre tout au long de la ligne.

La plupart des dispositifs de détection de fuite par fibre optique utilisent aujourd’hui la mesure distribuée de température (DTS, Distributed Temperature Sensing). Lorsque le produit est à une température différente de l’extérieur, ce système passif permet de détecter et de localiser rapidement une fuite en cherchant des points chauds ou froids. Ce type de mesure a un faible taux de fausses alarmes, surtout si la différence de température entre le produit et l’extérieur est importante (GNL, brute chauffé, gaz sous pression par effet Joule-Thompson).

Mais lorsque le produit est à la même température que l’environnement extérieur, une simple mesure passive de température ne suffit plus. C’est pourquoi Cementys a développé le système de monitoring DTS Actif : un câble métallique est utilisé pour chauffer la ligne, de manière à pouvoir mesurer à la fois la température et la vitesse de changement de température. Cette analyse en temps réel nous permet de calculer la capacité thermique du milieu, directement liée à la présence ou non de produit.

Pour les lignes les plus longues, Cementys a également développé le système d’analyse DTS transitoire.
Pour utiliser le système actif, il faut chauffer la ligne (ce qui nécessite environ 1W par mètre) ; cette solution est donc difficile à mettre en place pour des lignes de plusieurs dizaines de kilomètres. C’est pourquoi nous avons développé le système d’analyse DTS transitoire qui utilise les variations journalières et saisonnières afin de calculer la capacité thermique du milieu. Après une période d’apprentissage, le système est capable de détecter un changement de comportement et donc une fuite.

Grâce à ses technologies et ses retours d’expériences sur l’ensemble de ces solutions, Cementys peut vous accompagner lors de l’installation de votre système d’instrumentation.

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Détection de vides sous quais maritimes par mesures radar

 

Méthode radar : détection de vides sous quais maritimes

La méthode radar utilise la propagation et la réflexion d’ondes électromagnétiques de différentes fréquences, et permet la détection de vides.

Une antenne émettrice envoie dans le sol ou la structure des impulsions de très brève durée, à des fréquences variant généralement de 16 MHz à 2.6 GHz (suivant la profondeur d’auscultation visée).

Quand les ondes rencontrent un contact entre deux milieux de permittivités diélectriques différentes, une partie de leur énergie est réfléchie, tandis que l’autre pénètre plus profondément.

Le radar mesure alors le temps de parcours de l’onde entre l’émission et la réception de celle-ci. La profondeur est obtenue en utilisant le temps de parcours de l’onde et la permittivité diélectrique relative εr du sol ausculté.

Néanmoins, cette profondeur peut être plus faible voire nulle s’il y a présence d’écrans naturels ou artificiels (sols argileux, armatures, plaque métallique, etc.).

Lors de cette campagne de détection de vides sous quais maritimes, nous avons utilisé une antenne à 270 MHz qui permet une auscultation jusqu’à une profondeur de 6 m classiquement.

Le radargramme ci-dessus met en évidence des anomalies marquées en termes de réflectivités et d’étendues spatiales, notamment  entre les PM 32 et 48, liés vraisemblablement à des décompressions marquées ou des vides s’étendant entre 3,5 m et au-delà de 5,6 m de profondeur. Les mesures font apparaître par ailleurs des cibles géométriques régulièrement espacées liées vraisemblablement à des traverses en bois.

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La fibre optique pour applications cryogéniques

Cementys a mis au point une gamme complète de solutions à fibre optique pour la surveillance d’actifs cryogéniques : de la surveillance de la phase de refroidissement, des navires de transports et des conduites flexibles (FLNG) à la détection de fuite dans les terminaux GNL (Gaz Naturel Liquéfié) et les conduites d’acheminement.

Avec des températures d’utilisation descendant à -200°C, les capteurs par fibre optique sont parfaitement conformes pour le domaine cryogénique (surveillance de la phase de refroidissement, détection de fuite dans les cuves GNL et les conduites). Notre câble optique SensoLuxCRYO® déjà qualifié peut être installé en contact direct avec les conduites et la cuve, permettant un usage direct en tant que capteur de température distribuée (DTS) avec une résolution spatiale de 1m. Ainsi, une fuite se traduisant par un courant froid sera immédiatement détectée et localisée comme préconisé par la norme européenne EN 1473:2007-06 de détection des écoulements accidentels.

De par sa nature de capteur passif, le câble optique SensoLuxCRYO® peut être installé en totale sécurité dans les atmosphères à risque d’explosion (ATEX zone 0 ou Classe 1 Div1 avec sources lasers de faible puissance) et ne nécessite donc aucun boîtier de jonction certifié ATEX, rendant ainsi la surveillance par fibre optique économiquement compétitive face aux capteurs électriques plus traditionnels (RTD). La fibre optique étant également insensible  au bruit électromagnétique (CEM) et ayant des performances constantes sur de longues distances, des mesures précises peuvent être réalisées à des kilomètres du point de mesure.

Nos solutions SensoLuxCRYO® ont été implémentées avec succès dans le monde entier (Pologne, France, Pays-Bas, Inde, Etats-Unis, etc.).

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Instrumentation des tunnels par mesure répartie

Les techniques de capteurs à fibre optique pour la surveillance d’ouvrages par mesure répartie ont ouvert de nouvelles possibilités pour la surveillance de l’intégrité des tunnels.

Cementys a été appelé pour installer son capteur SensoLuxTM® sur deux ouvrages, l’un neuf et l’autre vieux de 35 ans : le prolongement du tunnel ferroviaire de la ligne 12 du métro parisien et le tunnel du Fréjus, le plus long tunnel routier d’Europe. Le capteur a été posé sur des zones sensibles : au niveau d’un accès pompier en cours de creusement dans le cas de la RATP et à l’aplomb du forage d’une galerie de ventilation pour la SFTRF.  Ce câble optique utilise les phénomènes de rétrodiffusion Raman et Brillouin pour la mesure de température et de déformation.

Le câble permet la détection de déformations sur toute sa longueur, sans point mort, avec une résolution spatiale de 0.5 m, une précision de ±5µdef et une portée de plusieurs dizaines de kilomètres. Le faible diamètre du câble (2mm environ) lui permet d’être facilement intégré aux tunnels en le collant sur les voûtes de béton, sous forme d’anneaux, au fond d’une rainure. Le câble optique ainsi protégé permet une surveillance à long-terme, sans maintenance du système de mesure et sans dérive du capteur. Il présente également l’avantage d’une intrusivité quasi nulle, le capteur étant noyé dans le béton.

La moindre déformation ortho-radiale de la structure du tunnel est transmise à la fibre, solidaire du béton, et détectée par les interrogateurs optiques.

La mesure initiale est considérée comme référence. Les mesures suivantes sont comparées à cette première. Les diverses contraintes imposées à la fibre lors du collage n’ont donc aucune conséquence sur la précision des mesures.

Le câble mesure la déformation (compression et dilatation) du béton pour détecter aussi bien les désordres locaux tels que les fissures ou les déformations étendues telles que les phénomènes de convergence. Les données sont transmises sur de longues distances grâce à la fibre, ce qui permet d’effectuer un suivi des ouvrages en temps réel.

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Projet de Géodésie sur le barrage d’Inga (RDC)

 

 

Cementys a gagné l’appel d’offre du projet de Géodésie sur le barrage d’Inga pour le compte de la Société Nationale d’Electricité (SNEL) en République Démocratique du Congo.

Ce projet financé par la Banque Mondiale a deux objectifs :

–    Fourniture d’instruments de mesures géodésiques de précision

–    Fourniture et mise en place de la matérialisation

 

L’équipe Cementys est heureuse de collaborer avec la Société Nationale d’Electricité pour la surveillance du barrage d’Inga.

Ce projet se déroulera pendant les mois de Janvier et Février 2016.

Surveillance des barrages Inga I et II, RDC.

 

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Instrumentation de canalisations : suivi des déplacements et des contraintes

La mesure distribuée de déformation par fibres optiques est une technologie récente capable de mesurer les déformations d’une canalisation (on-shore ou off-shore) de plusieurs dizaines de kilomètres.

Afin de calculer le déplacement d’une portion spécifique de cette canalisation ou les contraintes normales s’appliquant n’importe où sur sa surface, l’agencement des câbles  à fibre optique doit être à trois dimensions.

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Deux configurations des câbles sont possibles. L’une est composée de trois câbles à fibres optiques collés longitudinalement à la canalisation et l’autre est une disposition en hélice. La seconde configuration nécessite des équipements et les installations de production plus complexes mais une seule fibre optique est suffisante pour obtenir les mêmes résultats.

Les performances de cette technologie sont souvent comparées avec celle de la technologie des capteurs ponctuels à réseaux de Bragg et malgré leur résolution légèrement plus faible (±5µm/m contre ±1µm/m) pour les capteurs distribués, ils tirent leur avantage sur le nombre équivalent de capteurs très important (1km de canalisation instrumentée <=> 3000 capteurs à réseaux de Bragg). Leur utilisation est donc idéale pour couvrir de très longues distances.

 

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