Instrumentation des tunnels par mesure répartie

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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