Surveillance du nouveau pont métropolitain de 400 mètres de Porto

Des défis uniques en matière de construction

La conception du Ponte Ferreirinha présente plusieurs défis structurels importants. Sa travée principale de 428,60 mètres nécessite des appuis en dehors du lit du fleuve pour protéger l’environnement, ce qui complique la répartition des charges et la conception des fondations. Les berges abruptes et les bâtiments voisins limitent l’emplacement des piliers et exigent une structure hautement efficace avec de longues travées latérales. La superstructure élancée du pont, d’une hauteur de 75 mètres, en béton armé précontraint à profondeur variable, soutenue par de longues jambes de force inclinées, doit rester stable sous l’effet du vent, des forces sismiques et d’une forte compression. La construction repose sur des techniques de porte-à-faux équilibré avec des haubans temporaires, tout en minimisant les interférences avec le fleuve Douro et les infrastructures environnantes.

L’importance de la surveillance de la santé des structures

La construction de structures complexes nécessite une surveillance continue à l’aide de systèmes en ligne qui assurent un contrôle permanent. Dans ce contexte, un système de surveillance de l’état des structures (SHM) offre plusieurs avantages clés :

• La sécurité avant tout : Détecte les déviations, les vibrations ou les tensions de câble anormales afin de protéger les travailleurs et l’équipement.
• Construction support: Guides the safe advancement of cantilever segments and the tensioning of temporary cable stays.
• Gain de temps et d’argent : Identifie rapidement les contraintes excessives ou les défauts d’alignement, évitant ainsi les retards et les reprises coûteuses.
• Validation de la conception : Confirme que le pont se comporte comme prévu sous diverses charges, forces éoliennes et sismiques.

Mise en place d’un système DAQ robuste

Pour obtenir ces avantages, PerfectDecibel, le partenaire de Gantner Instruments au Portugal, a été consulté pour concevoir un système d’acquisition de données (DAQ) capable de répondre aux exigences élevées du projet :

• Évolutivité: La construction se déroulant en cinq phases, le système DAQ doit s’étendre de manière transparente au fur et à mesure de l’achèvement de nouveaux éléments structurels.
• Couverture distribuée: Les modules DAQ doivent être installés à proximité des capteurs répartis sur plusieurs centaines de mètres, ce qui permet de minimiser les longueurs de câble et de réduire les bruits parasites.
• Fonctionnement continu: Le système doit fonctionner de manière autonome 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, et assurer une surveillance fiable dans des conditions environnementales et de construction variables.

Points forts techniques

Le système est doté d’une configuration Q.bloxx à 200 canaux pour surveiller la déformation, le déplacement, la température et l’accélération. Il fournit des mesures distribuées et synchronisées dans le temps à partir de plusieurs types de capteurs en utilisant des CAN 24 bits sur chaque canal. Chaque module comprend un conditionnement de signal préétabli, de multiples options de filtrage et une isolation galvanique à trois voies pour garantir des données stables et exemptes d’interférences.

Conçu pour fonctionner de manière autonome, le système fonctionne comme un système d’acquisition de données autonome avec une capacité de mise sous tension automatique, fonctionnant indépendamment d’un PC tout en gérant toutes les tâches critiques, y compris le traitement des données, le stockage local et la mise en mémoire tampon, afin de garantir une surveillance continue et fiable tout au long du processus de construction.

Fiber-optic communication enables distributed measurement, with sampling rates of 1 minute for strain, displacement, and temperature, and 100 Hz for vibrations. Vibrating wire sensors are integrated via Modbus, and data are stored locally and continuously sent to a remote server for real-time monitoring and analysis.

Avec le système DAQ de Gantner Instruments, les ingénieurs peuvent prendre des décisions basées sur des données, assurant une construction sûre et efficace tout en protégeant les travailleurs, l’équipement et la ligne d’horizon emblématique de Porto.

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